Синтез коммутатора и выбор ИМС. Мультиплексор в зависимости от заданного адресного сигнала может осуществлять коммутацию на единственный выход одного из входов.
Каждому информационному входу присваивается порядковый номер в двоичном коде, который называется адресом.
Количество адресных и информационных входов может быть различно, но между ними существует жесткая связь Для данной схемы число информационных входов равно числу индицируемых разрядов то есть пятнадцати.
В соответствии с уравнением определяемым число адресных входов А следовательно число адресных входов в схеме мультиплексора пять. Составляем таблицу истинности таблица 2.1 и следуя из таблицы уравнения. Затем строим схему мультиплексора рисунок 1. Исходя из полученной схемы выбираем серийную микросхему мультиплексора и строим коммутатор. Таблица 2.1 Адресные входыВход разрешенияВыходА4А3А2А1А0СQ Уравнение мультиплексора По полученному уравнению строим коммутатор в базисе И-НЕ рисунок 2.1. Для построения коммутатора на промышленных ИМС выбираем одну микросхему К133КП1 и одну микросхему К133КП2. К133КП1 - 16 - входовый цифровой мультиплексор рисунок 2.2. Он позволяет с помощью четырех адресных входов выбора S0 - SЗ передать данные, поступающие на один из входов I1 - I16 в выходной провод. По - другому, данный мультиплексор - это 16- позиционный переключатель, снабженный инвертором на выходе.
Режимы работы мультиплексора КП1 даны в табл. 2.2. Если на вход разрешения подано напряжение высокого уровня, на выходе Y так же появится высокий уровень независимо от адреса S0 - SЗ и данных на входах I1 - I16. Напряжение низкого уровня на входе прохождение данных от входов I1- I16. Рисунок 2.2 Таблица 2.2 ВходВыходВходВыходВыборРазре-шениеВыборР азре-шениеS3S2S1S0EYS3S2S1S0EYBBHHHH9HI1 BHHBH10HHHBHI2BHBHH11HHBHHI3BHBBH12HHBBH I4BBHHH13HBHHHI5BBHBH14HBHBHI6BBBHH15HBB HHI7BBBBH16HBBBHI8B Для построения необходимого коммутатора данной ИМС недостаточно.
Для коммутации трех оставшихся входов требуется еще одна ИМС, в качестве которой модно использовать промышленный мультиплексор К133КП2. Микросхема К133КП2 рисунок 2.3 содержит два четырех входовых мультиплексора, имеющих общие входы выбора S0 и S1. У мультиплексоров МS A и MS есть собственные входы разрешения не а и. От выхода каждого мультиплексора получаем код в не инверсной форме.
Входы разрешения можно независимо использовать для стробирования выходов Y если на вход подать напряжение высокого уровня, логический уровень на выходе Y станет низким независимо от сигнальных и адресных входов. Если вход активный, на выходе отображается тот уровень, который присутствует на выбираемом входе.
Состояние мультиплексора К133КП2 дано в таблице 2.3. Рисунок 2.3 Таблица 2.3 ВходВыходВыборРазрешениеS2S YBHHHHI 1HBHI 2BHHI 3BBHI 4 Для коммутации данных с 1 по 16 используется микросхема К133КП1, управление коммутацией будет производится четырьмя разрядами адреса - А1-А4. Пятый разряд адреса А5 используется для переключения ИМС, т.к. 16 вход коммутатора подключается к выходу по адресу А11, А21, А31, А41, а А50, он будет подаваться на вход разрешения мультиплексора КП1, что обеспечит работу ИМС. Вход разрешения у микросхемы КП2 инверсный, следовательно для работы второй половины коммутатора необходимо подавать на него инверсный сигнал А5. Выходы ИМС объединим по логическому ИЛИ, предварительно инвертировав выходы КП1. Для нашей схемы нужно четыре пары таких схем рисунок 2.4. Первая пара схем будет содержать первый разряд выводимой цифры, вторая пара второй разряд, третья пара третий, а четвертая - четвертый так как используется двоичный код. 3.