Если закон работы преобразователя не описывается каким – либо достаточно понятным правилом, как, например, работа дешифратора или шифратора, то единственной практически приемлемой формой задания преобразователя становится таблица. В общем случае при n входах и k выходах преобразователя соотношения между n и k могут быть любыми: n=k, n >k, n<k.
Преобразователи кодов (ПК) можно разделить на два типа: с невесовым преобразованием; с весовым преобразованием кодов. Примером ПК первого типа являются преобразователи двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора десятичных цифр. ПК второго типа используются, как правило, для преобразования числовой информации. Их иногда называют трансляторами кодов.
В виде законченных интегральных схем ПК обычно не выпускаются. При необходимости их строят на россыпи ЛЭ, или на ПЗУ, или на ПЛМ (см. ниже).
Коммутаторы.
Мультиплексоры.
Мультиплексор – это функциональный узел, осуществляющий подключение
(коммутацию) одного из нескольких входов данных к выходу. С помощью мульти-плексора выполняется временное разделение информации, поступающей по разным каналам.
Мультиплексоры обладают двумя группами входов и одним, реже двумя – взаимодополняющими выходами. Одни входы информационные, а другие служат для управления. К ним относятся адресные и разрешающие (стробирующие) входы. Если мультиплексор имеет n адресных входов, то число информационных входов будет 2 n. Набор сигналов на адресных входах определяет конкретный информационный вход, который будет соединен в выходным выводом.
Разрешающий (стробирующий) вход управляет одновременно всеми информационными входами независимо от состояния адресных входов.
Запрещающий сигнал на этом входе блокирует действие всего устройства.
Наличие разрешающего входа расширяет функциональные возможности мультиплексора, позволяя синхронизировать его работу с работой других узлов.
Этот вход используется также для наращивания разрядности мультиплексора.
На рис 3.8 показаны схема и условное обозначение мультиплексора К555КП7.
Рис.3.8. Схема а) и условное обозначение б) мультиплексора К555КП7.
Структура этой микросхемы описывается следующими уравнением:
По функциональным возможностям мультиплексоры являются очень гибкими устройствами и помимо прямого назначения могут выполнять и другие функции.
Из (3.1) при Е=0 следует, что это СДНФ функции У1 переменных А2, А1 и А0, если х i как конкретное значение у i на соотвествующем наборе перемене А2, А1 и А0.
В таблице 3.1 приведены функции: У1=f1 (А, В, С) и У2=f2(А, В, С, D).
| A | B | C | Y1 | ||
| A | B | C | D | Y2 | |
На рис. 3.9,а показана реализация на мультиплексоре функции У1. В этом случае х i равно “0” и “1” для соответствующего набора в табл. 3.1.
На рис. 3.9,б показана реализация функции У2, где х i равно 0, 1, D или не D.
Рис.3.9. Схемы реализации произвольных логических функций на мультиплексорах.
У мультиплексоров, выпускаемых в виде ИС, число информационных входов не превышает шестнадцати. Большее число входов обеспечивается путем наращивания. На рис. 3.10, а показано условное обозначение мультиплексора К155КП1 на 16 входов. На рис. 3.10, б показана схема мультиплексора на 32 входа, построенная на двух микросхемах К155КП1.
Рис.3.10. Мультиплексор К155КП1 а) и 32-входовой мультиплексор б)
Демультиплексоры.
Демультиплексор – это функциональный узел, осуществляющий коммутацию информации с одного входа на один из нескольких выходов. Демультиплексоры в виде самостоятельных ИС не изготавливаются, т.к. их функции могут выполняться дешифратором, имеющим хотя бы один вход разрешения, который используется как информационный вход.
Если информационные входы и выходы обоих коммутаторов представляют линии, то такие коммутаторы называют линейными. Если же входы и выходы – шины, то получим шинные мультиплексоры и демультиплексоры.
