25. Мультиплексоры. Уго мультиплексоров. Принцип действия.

Мультиплексор (селектор) – комбинационная многовходовая схема с одним выходом. Входы мультиплексора подразделяются на информационные и управляющие. Для стандартных мультиплексоров справедливо соотношение n=2^k, k – число управляющих входов, n – число информационных входов. Код, поступающий на управляющие входы, определяет один из информационных входов, сигнал с которого поступает на выход. Мультиплексор реализует функцию:

F=X_i, если , где F – выход, X_i – i-ый информационный вход, v_i – i-ый управляющий вход, k – число управляющих входов.

Ниже приведена таблица состояний для мультиплексора с числом информационных входов n = 4; управляющих входов 2.

v2	v1	x1	x2	x3	x4	F
0	0	0	x	x	x	0
0	0	1	x	x	x	1
0	1	x	0	x	x	0
0	1	x	1	x	x	1
1	0	x	x	0	x	0
1	0	x	x	1	x	1
1	1	x	x	x	0	0
1	1	x	x	x	1	1

Стандартные схемы мультиплексоров имеют 4, 8 и 16 информационных входов. Для упрощенного описания мультиплексоры обозначают 4 в 1 (41), 8 в 1 (81) или

Рис. 53 Рис. 54

16 в 1 (161).

Функциональная схема мультиплексора 4 в 1 представленная на рис. 53, включает две ступени преобразования: дешифратор и составной логический элемент.

В двухступенчатой реализации мультиплексора общая задержка определяется задержками в дешифраторе и конъюнкторе. Для снижения задержки в реальных ИМС мультиплексоров используются линейные схемы (рис. 54)

Условное графическое обозначение мультиплексора представлено на рис. 55, а.

Рис. 55

Для расширения функциональных возможностей в мультиплексоры вводят управляющие сигналы E (Enable) или OE (Output enable). В первом случае реализуется мультиплексор со стробированием, во втором – с Z‑состоянием. На рис. 55, б представлена схема мультиплексора 2®®1 со стробированием.

На рис. 56 и рис. 57 изображены УГО ИМС мультиплексоров.

КП5 – мультиплексор 8®®1 (рис.56, а).

КП1 – MUX со стробированием 16®®1 (рис. 56, б).

Рис. 56

КП2 – двухразрядный MUX 4®®1 с общим управлением, со стробированием (рис. 55,в). КП19 – аналогичен КП2, но с инверсными выходами.

КП7 – мультиплексор 8®®1 с прямыми и инверсными выходами .

КП16 – четырехразрядный мультиплексор 2®®1 (рис.57, а). А – выбор четырехразрядного числа Х или Y. При А = 1 выбирается Y, при А = 0 – X. КП18 – аналогичен КП16, но с инверсными выходами DO.

КП11 – четырехразрядный мультиплексор 2®®1 с Z-состоянием (рис. 57, б).

КП14 – четырехразрядный мультиплексор 2®®1 с инверсными выходами ( ).

Рис. 57

КП12 – двухразрядный мультиплексор 4®®1, аналог КП2, но с Z-состоянием.

КП17 – аналог КП12, но с инверсным выходом.

КП15 – мультиплексор 8®®1 аналог КП7, но с Z-состоянием.