Мультиплексор. Мультиплексор-демультиплексор

Мультиплексорами называются КС, входящие в группу коммутационных узлов, работающие как переключатели цифровых сигналов. Логику работы мультиплексора раскрывает 4-канальная (4-входовая) механическая модель коммутатора (рис.14,а). Подвижный контакт коммутатора К устанавливается в позицию, задаваемую двухразрядным адресным кодом А₁, А₀, и соединяет соответствующий неподвижный контакт с выходом y .

 

При этом на выход поступает выбранный с помощью адресного кода цифровой сигнал D_i.

Условное графическое обозначение 4-канального мультиплексора (MUX) приведено на рис.14,б, а на рис.14,в – обобщенная таблица истин- ности, отображающая логику его работы. Структурная формула (рис.14,в) для логической функции выхода мультиплексора y получена из таблицы истинности в СДНФ и представлена затем через минтермы, реализуемые дешифратором 2×2². Структурная схема 4-канального дешифратора, составленная на основе дешифратора, показана на рис.14,г.

Демультиплексор (рис.15) выполняет операцию, обратную операции мультиплексора (рис.14,а), коммутирует сигнал D на один из 2ⁿ выхо-

дов, где n – разрядность адресного кода выхода y_i.

В качестве демультиплексора можно использовать полный дешифратор с входом разрешения E (рис.10,б,в). Если подать коммутируемый сигнал D на вход разрешения E (E = D), то на адресуемом выходе дешифратора будет сигнал, эквивалентный сигналу D.

Демультиплексор можно также реализовать на основе использования интегральных схем (рис. 14,д), называемых мультиплексоры-демультиплексоры. В структуру такой схемы входят дешифратор и аналоговые ключи (АК). Аналоговые ключи выполняются по КМОП-технологии и позволяют создавать схемы с двунаправленной передачей сигналов как в аналоговой, так и в цифровой форме. Ключ управляется цифровым сигналом z_i, переводящим его в замкнутое состояние (z_i = 1 - сопротивление ключа мало), или разомкнутое (z_i = 0 - сопротивление ключа велико). Для аналоговых ключей входы и выходы неразличимы, поэтому любой вход x_i может служить выходом, а любой выход y_i - входом.

Мультиплексор-демультиплексор (рис. 14,д) выполняет функцию демультиплексора, если соединить все входы x = x₀ =x₁ = x₂ =x₃ и на объединенный вход x подать сигнал D, тогда выходами являются линии y₀, y₁, y₂, y₃ . Для получения мультиплексора соединяются все выходы, и объединенный выход y = y₀ = y₁ = y₂ = y₃ является выходом мультиплексора.