Мультиплексордың комбинпциялық сұлбасын жасау

Реферат

Мультиплексор және демультиплексор

Бұл мәтінде мультиплексор мен демультиплексордың жұмыс істеу принципі, негізгі ұғымдары және қолданылу салалары қысқаша әрі жүйелі түрде баяндалады.

Мақсаты

Мультиплексор мен демультиплексордың жұмыс істеу принципін зерттеу және олардың сұлбаларын жинақтау.

Жоспар

Мультиплексордың комбинациялық сұлбасын жасау.
Демультиплексордың комбинациялық сұлбасын жасау.

Неге мультиплекстеу қажет?

Сандық жүйелерде ақпараттың көптеген түрі сымдар, кабельдер және платалардағы өткізгіш жолақтар арқылы тасымалданады. Екілік ақпараттық сигналдарды бір нүктеден екінші нүктеге жеткізу үшін осы байланыс арналар қажет.

Ақпаратты алыс қашықтыққа жібергенде телефон желілері мен кабельдер қолданылады. Егер барлық дерек бір уақытта параллель желілер арқылы берілсе, онда қажет кабель саны да, ұзындығы да күрт өседі — мұндай байланыс қымбат әрі тиімсіз болады.

Негізгі идея

Осы мәселені шешу үшін ақпарат бір сым бойымен тізбектей жіберіліп, қабылдау жағында қайтадан параллель түрге түрлендіріледі. Бұл міндетті мультиплексор және демультиплексор атқарады.

Мультиплексор: анықтамасы және жұмыс принципі

Мультиплексор — бірнеше ақпараттық кірісі, бір немесе бірнеше басқарушы кірісі және бір шығысы бар құрылғы. Ол бірнеше кірістің ішінен таңдалған бір кірістегі сигналдың шығысқа өтуін қамтамасыз етеді. Таңдау басқарушы сигналдардың сәйкес комбинациясы арқылы орындалады.

Аналогты мультиплексор

Кірісті шығыспен тікелей электрлік түрде қосады. Кіріс пен шығыс арасындағы кедергі әдетте үлкен емес (шамамен ондаған Ом). Көп жағдайда оны кілттер (switch) деп те атайды.

Сандық мультиплексор

Кіріс пен шығысты электрлік тұрғыда тікелей қоспайды. Тек кірістегі логикалық деңгейді (0 немесе 1) шығысқа көшіреді.

Коммутатор ретінде түсіндіру

Мультиплексорды коммутатор ретінде көрсетуге болады: ол бірнеше ақпараттық кірістің біреуін шығысымен байланыстырады. Бұл байланыс рұқсат етуші (стробтаушы) және адрестік кірістері бар басқарушы схема арқылы орындалады. Адрестік кірістегі сигнал қай ақпараттық арнаның шығысқа қосылатынын анықтайды.

Толық / толық емес

Егер ақпараттық кірістер саны n адрестік кірістер саны m үшін n = 2^m шартын қанағаттандырса, бұл толық мультиплексор. Егер n < 2^m болса — толық емес.

Enable (E)

Қосымша басқарушы кіріс E (Enable) кіріс сигналдарының шығысқа өтуін рұқсат етеді немесе бұғаттайды. Кей жағдайларда құрылғының жұмысын толық тоқтата алады және басқа тораптармен синхронды жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

OE және Z-күй

Кейбір мультиплексорларда үш түрлі шығыс күйі болады: логикалық 0, логикалық 1 және жоғары импедансты (Z-күй). Бұл үшін әдетте OE (Output Enable) сигналы қолданылады.

Басқарушы схема және логикалық біріктіру

Басқарушы схема ретінде көбіне дешифратор қолданылады. Сандық мультиплексорларда коммутатор мен дешифратордың логикалық элементтері бір құрылымға біріктіріледі: X_i сигналдары кіріске беріліп, таңдау нәтижесінде Y шығысына өтеді. Адрестік сигналдар әдетте A_k арқылы белгіленеді (address).

Қолданылуы

Мультиплексор триггерлі құрылғыларда, жиілік түрлендіргіштерде және басқа да цифрлық тораптарда қолданылады.

Ол көбіне параллель екілік кодты тізбектей түрге түрлендіру үшін пайдаланылады: ақпараттық кірістерге параллель код беріледі, ал адрестік кірістер арқылы арналар бірінші кірістен соңғы кіріске дейін кезекпен таңдалып отырады.

Демультиплексор: анықтамасы және ерекшеліктері

Демультиплексор — бір кірістегі сигналды адрестік басқару арқылы бірнеше шығыстың біріне бағыттап беретін құрылғы. Яғни мультиплексордың кері қызметін атқарады: бір арнадағы деректі қажетті шығысқа бөледі.

Толық / толық емес демультиплексор

Егер шығыстар саны адрестік кірістер санына сәйкес n = 2^m қатынасын қанағаттандырса, ол толық демультиплексор деп аталады. Егер n < 2^m болса — толық емес.

Күшейту және инвертор

Кіріс сигналын күшейту немесе қалыпқа келтіру қажеттілігі туындаса, демультиплексор кірісінің алдына инвертор сияқты қосымша элементтер қойылуы мүмкін.