Multipleksery i demultipleksery TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Multipleksery i demultipleksery

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Multipleksery i demultipleksery są układami umożliwiającymi, zrealizowanie multipleksowego systemu transmisji informacji (Rys.3). Do zrealizowania takiego systemu jest niezbędny po stronie nadawczej przetwornik formatu słów z równoległego na szeregowy (multiplekser), a po stronie odbiorczej przetwornik formatu słów z szeregowego na równoległy (demultiplekser).

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Multipleksery to układy kombinacyjne, łączące jedno z N wejść informacyjnych z wyjściem y. Numer (adres) wejścia określany jest przez liczbę L, podaną na wejścia adresowe. Multiplekser działa jak wielopołożeniowy przełącznik (komutator) z cyfrowym wyborem pozycji. Numer (adres) wejścia podaje się z reguły w naturalnym kodzie dwójkowym. Liczba n wejść adresowych związana jest wówczas z liczbą N wejść informacyjnych zależnością: N = 2n .

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Multipleksery scalone W technice TTL są wytwarzane multipleksery o 16, 8, 4 i 2 wejściach informacyjnych i odpowiednio o 4, 3, 2 i 1 wejściu adresowym. Typowym reprezentantem multiplekserów scalonych jest układ 150 (Rys. 4). Układ ten jest multiplekserem mającym: —16 wejść informacyjnych (dla danych), —4 wejścia adresowe, —wejście strobujące, umożliwiające funkcję blokowania lub zezwolenia, —wyjście.

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Inne multipleksery scalone różnią się od opisanego wyżej głównie liczbą wejść. Układ 151 (rys. 5) jest multiplekserem mającym: —8 wejść informacyjnych, —3 wejścia adresowe, —wejście strobujące, —wyjście komplementarne (pozycyjne oraz negacyjne);

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Układ 153 (Rys. 6) jest multiplekserem podwójnym, z których każdy ma: — 4 wejścia informacyjne, — wejście strobujące, — wyjście oraz 2 wejścia adresowe wspólne dla obu multiplekserów.

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Układ 157 (Rys. 7) jest multiplekserem poczwórnym, z których każdy ma: — dwa wejścia informacyjne — jedno wyjście, oraz wejście strobujące i wejście adresowe wspólne dla czterech multiplekserów.

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Demultipleksery to układy spełniające funkcję odwrotną do multipleksera, tzn. łączący wejście z jednym z N wyjść. Funkcję wyboru jednego z N wyjść realizują dekodery. Jeżeli dekoder wyposażony jest w co najmniej jedno wejście zezwalające, pełnić może także rolę demultipleksera. Wejście zezwalające staje się wejściem informacyjnym, a wejścia dekodowanych danych - wejściami adresowymi. Układ o takim działaniu określa się nazwą dekoder / demultiplekser.

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Demultipleksery scalone W technice TTL są produkowane demultipleksery o 16 oraz o 4 wyjściach informacyjnych i odpowiednio o 4 i 2 wejściach adresowych. Typowym reprezentantem demultiplekserów scalonych jest układ 154 (Rys. 8). Układ ten spełnia funkcję dekodera naturalnego 4-bitowego kodu dwójkowego na kod 1 z 16 i jest wyposażony w wejścia strobujące Gx i Gt, z których jedno może służyć jako wejście informacyjne, a drugie jako wejście strobujące. Słowo adresowe (dekodowane) jest podawane na wejścia A, B, C i D powodując, że jedno z wyjść znajdzie się w stanie niskim, jeśli na obydwu wejściach strobujących jest poziom niski.

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Rys. 8 Demultiplekser 154 a — schemat logiczny b — tabela wartości

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Układ 155 i 156 (Rys. 9) jest demultiplekserem mającym: - 2x4 wyjścia informacyjne, - 2x2 wejścia strobujące, przy czym jedna para wejść realizuje funkcję zakazu, a druga funkcję LUB-NIE (NOR), - 2 wejścia adresowe wspólne dla obydwu demultiplekserów.

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Układ 155 (156) może być łatwo przekształcony na demultiplekser 8 - wyjściowy (Rys. 10). Jako trzecie wejście adresowe wykorzystuje się odpowiednio połączone wejścia strobujące.

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Przykłady zastosowań multiplekserów i demultiplekserów Multipleksowy system przesyłania danych W celu uproszczenia i obniżenia kosztów systemu przesyłania danych cyfrowych często stosuje się technikę multipleksową. Technika ta umożliwia przesyłanie plekserów scalonych w systemach multipleksowego przesyłania danych przedstawiono na Rys. 11.

MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Rys. 11.

Bibliografia: 5. S. Kuta, Elementy i układy elektroniczne Cz. II TECHNIKA CYFROWA Bibliografia: 1. P. Gajewski, J. Turczyński, Cyfrowe układy scalone CMOS. 2. W. Głodzki, L. Grabowski, Pracownia podstaw techniki cyfrowej. 3. P. Horowitz, W. Hill, Sztuka elektroniki t.2, WKŁ, Warszawa 2001. 4. J. Kalisz, Podstawy elektroniki cyfrowej, WKŁ, Warszawa 1998. 5. S. Kuta, Elementy i układy elektroniczne Cz. II 6. M. Łakomy, J. Zabrodzki, Cyfrowe układy scalone TTL, PWN, Warszawa 1976. 7. P. Misiurewicz, M. Grzybek, Półprzewodnikowe układy logiczne, WNT, Warszawa 1975. 8. J. Pienkos, J. Turczyński, Układy scalone TTL w systemach cyfrowych, WKŁ Warszawa 1980 9. W. Sasal, Układy scalone serii UCY74LS i UCY74S 10. http://adam.dunat.freehost.pl/data/se/uklady_cyfrowe.pdf 11. http://www.ti.com/ 12. http://www.fairchildsemi.com/

Bartosz Krupa MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY III rok ETI TECHNIKA CYFROWA MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY Bartosz Krupa III rok ETI Instytut Techniki UP Kraków 2011