Демультиплексоры. Увеличение разрядности демультиплексора

3.4 Демультиплексоры

Демультиплексоры передают сигнал с информационного входа на один из выходов, номер которого равен десятичному эквиваленту двоичного кода на адресных входах. Это дешифратор c передачей данных на активный выход.

Различают однонаправленные демультиплексоры, в которых цифровая информация передается в одном направлении. А также двунаправленные демультиплексоры, где цифровая и аналоговая информация передается  в обе стороны.

Обозначение демультиплексора DMX (1 – n), где n– количество выходов. На рис.3.1 представлен DMX (1 – 2), работа которого основана на уравнениях:

где: А₀ – адресный вход; Х₀ –   информационный вход.

Рис. 3.1 Дешифратор DMX(1-2): а – схема дешифратора,

б – механический аналог на переключателе, 

в – графическое обозначение

Принцип работы демультиплексора DMX (2–1) поясняется таблицей истинности (таблица 3.1).  

Примечание: вместо прочерка может использоваться любое значение переменной

В состав демультиплексора обычно включают двоичный дешифратор, как показано на рис. 3.2 для простейшей схемы DMX (4-1). Это позволяет управлять переключением информационных выходов при помощи двоичных кодов, подаваемых на управляющие входы. Количество информационных выходов в таких схемах выбирают кратным степени числа два.

Таблица истинности MUX(4-1)   Таблица 3.2
а)                                                                             б)

Рис. 3.3 Демультиплексор DMX(4-1): а – на дешифраторе и логических элементах,

управляемый двоичным кодом, б – его таблица истинности

Уравнения работы данного устройства при условии EI =1 можно получить из таблицы 3.2:

Если на информационный вход данной схемы подать логическую единицу, то можно получить дешифратор DC(2-4). В качестве примера можно назвать четырехканальный дешифратор – демультиплексор К155ИД4.

Для передачи данных по одному общему каналу с разделением во времени используются  демультиплексоры и мультиплексоры. Эти устройства выполняют по отношению друг к другу обратную функцию.

Такая система содержит в качестве передатчика последовательного кода мультиплексор. На приемной части канала связи располагается демультиплексор той же разрядности. Между ними передается информация для согласования адресных входов устройств и, соответственно, приемников (F) с передатчиками (X) информации (рис. 3.4).

Рис. 3.4 Связь с временным разделением четырех каналов в последовательном коде

Демультиплексоры используются для одновременного считывания n- разрядного слова в соответствии с адресом на n- разрядные выходы в параллельном коде.

Одновременно к n входам подключаются n выходов. При изменении значения адреса к n входам одновременно подключаются другие n выходов. Демультиплексор обозначается MUX(n вk–n), гдеk - количество слов.

Например, DMX(8 в 4 – 8) – с восьмибитового входа выборочно передаются восьмибитовые слова на четыре выхода согласно двухразрядному адресному двоичному коду. Применяется в микропроцессорной технике.

Данные демультиплексоры используются для считывания информации с больших интегральных микросхем, в составе которых используются мультиплексоры аналогичной разрядности. Примером могут служить микропроцессоры, у которых к одному выходу подключается несколько внутренних источников сигналов. Упрощенная схема приема –передачи данных для ячеек памяти постоянного запоминающего устройства представлена на рис. 3.5.

Рис. 3.5 Схема приема – передачи данных

с помощью DMX(1-2) и MUX(1-2) на механических аналогах

Увеличение разрядности демультиплексора

Увеличение разрядности демультиплексоров осуществляется теми же методами, что и  для дешифраторов и мультиплексоров, которые рассмотрены в соответствующих разделах. Ниже приводится аналитическое выражение для DMX(1-8) на двух DMX(1-4): 

Выходные сигналы F₀ … F₃ получаются за счет подачи на инверсный вход EI первогоDMX(1-4) сигнала старшего разряда A₂. Выходные сигналы F₄ … F₇ получаются за счет подачи на прямой вход EI второго DMX(1-4) сигнала старшего разряда A₂. Входы демультиплексоров объединены и на них подается информационный сигнал X.

Примеры использования демультиплексоров:

- в системах связи с временным разделением;

- в качестве дешифраторов;

- для реализации мультиплексоров;

- для обмена информацией больших интегральных микросхем и других устройств.