Multiplexer

Multiplexery jsou elektronická zařízení, která umožňují vybrat jeden z několika vstupů a data, která na něm jsou, přivést na výstup. Multiplexery existují jak číslicové, tak analogové. Číslicové multiplexery se řadí mezi obvody pro výběr binárních dat. Multiplexery mají několik datových - informačních vstupů (D1, D2, …), několik vstupů řídicích - adresových (A, B, …), datové výstupy (Y) a případně ještě vstupy blokovací (G).

Obr. 1: Blokové znázornění multiplexeru

Multiplexer je logický obvod, který pracuje jako  logický přepínač. Jestliže je jeho činnost povolena, hodnota na jednom z datových vstupů se přepisuje na výstup. O který datový vstup se jedná, určuje kombinace na řídicích vstupech. Počet datových vstupů je tedy vázán počtem možných kombinací na vstupech řídicích: k = 2ⁿ. Např. osmivstupový multiplexer vyžaduje tři řídicí vstupy.

Mezi integrované multiplexery patří obvody:

74150 – 16 informačních (datových) vstupů (D0 – D15), 4 adresové (řídící) vstupy (A, B, C, D), vstup blokování (S) a jeden výstup (Y).

74151 – 8 datových vstupů, tři adresové vstupy, vstup blokování a po jednom výstupu  Y a nonY.

Technické  údaje logické členu najdete na adrese:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls151.pdf

74153 - dvojitý multiplexer – 2x4 informační vstupy, dva adresové vstupy, 2x1 blokovací vstup a 2x1 výstup.

Technické  údaje logické členu najdete na adrese:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls153.pdf

Složitější multiplexery pro jakkoli velké slovo lze sestavit z multiplexerů jednoduchých (např. čtyři dvoubitové multiplexery lze paralelně zapojit tak, že vytvoří obvod, který bude vybírat a posílat na výstup jedno ze dvou čtyřbitových slov).

Vyrábějí se i složitější multiplexery s více než šestnácti vstupy.

Použití multiplexeru:

• Pro přepínání informace
• Pro převod paralelních dat na sériová
• Jako generátor logických funkcí více proměnných

Realizujte a ověřte činnost dvoukanálového multiplexeru s vybavovacím vstupem pomocí hradel NAND:

 

Obr. 2: Pravdivostní tabulka dvoukanálového multiplexeru

 D₀,D₁ - datové vstupy

A - adresovací vstup

G - vybavovací vstup

Y - výstup

Z pravdivostní tabulky můžeme odvodit logický výraz pro popis výstupu ve tvaru

Obr. 3: Schéma zapojení dvoukanálového multiplexeru

1.   Činnost multiplexeru ověřte pomocí výukového systému rc2000:

a) Modulem LOG SELECTOR zadávejte vstupní kombinace a modulem LOG PROBE sledujte výstupní hodnoty.

b) Připojením k PC INTERFACE v módu digitální vstup/výstup zkontrolujte správnost obvodu.

2.   Správnost zapojení a činnost logické funkce Y proveďte pomocí SW Multisim 11.

3.   Ověřte činnost daných logických členů na nepájivém poli.

4.   Zakreslete do sešitu pravdivostní tabulku měřených logických členů a porovnejte je se zadanými.

 

Úloha:

Realizujte a ověřte činnost čtyřkanálového multiplexeru s vybavovacím vstupem IO 74151:

Řešení:

Pravdivostní tabulka IO 74151

Obr. 4: Pravdivostní tabulka čtyřkanálového multiplexeru

 Obr. 5: Schéma zapojení čtyřkanálového multiplexeru

1. Činnost multiplexeru ověřte pomocí výukového systému rc2000

a) Modulem LOG SELECTOR zadávejte vstupní kombinace a modulem LOG PROBE sledujte výstupní hodnoty.

b) Připojením k PC INTERFACE v módu digitální vstup/výstup zkontrolujte správnost obvodu.

2. Správnost zapojení a činnost multiplexeru proveďte pomocí SW       Multisim 11.

3. Ověřte činnost daných logických členů na nepájivém poli.

4. Zakreslete do sešitu pravdivostní tabulky měřených logických členů a porovnejte je se zadanými.

 

Zdroje

• CZ.1.07/1.5.00/34.0093 Inovace výuky na VOŠ a SPŠ Šumperk

Obrázky

• Archiv autora