Учебно-методический комплекс. Методические указания к выполнению лабораторных работ. Направление подготовки бакалавра, страница 7

Демультиплексоры  выполняют функцию, обратную функции мультиплексора, т. е. коммутируют один входной сигнал на 2^mвыходов.

И мультиплексоры, и демультиплексоры – это коммутаторы логических сигналов. Демультиплексоры иногда называются распределителями. На передающей стороне используются мультиплексоры, а на приемной – демультиплексоры, т. е. совместное использование этих устройств позволяет осуществить временное разделение (уплотнение) каналов. Следует отметить, что в технической литературе встречаются обозначения мультиплексоров  MX и  MS.

Демультиплексор обычно обозначается тем же символом, что и дешифратор (декодер), т. е. DC. Иногда пишется и символ, обозначающий, на сколько выходов коммутируется входной сигнал.

Логическое выражение, связывающее выходные переменные  y_i с входными  m_i и переменной  Bна информационном входе, можно представить выражением [1]

                            где m_i = A₁ …A_p – полные правильные конъюнкции, т. е. минтермы на управляющих входах;

i = 0, 1 … 2^p – 1;

p– число управляющих переменных.

Устройство  сравнения  кодов (цифровой  компаратор)

В цифровой технике эти устройства применяются в виде схем сравнения двух чисел (слов), двух n-разрядных двоичных кодов A(a_n, a_n-1 … a₁)  и  B (b_n, b_n-1 …b₁), где a_i, b_i – двоичные переменные «0» или «1».

В результате сравнения кодов чаще всего требуется установить факт равенства  A = B, т. е. равенства a_i , b_i для всех i = 1, 2 … n , либо факт неравенства A¹B – если хотя бы в одном k-м разряде  a_k ¹b_k.

Иногда факта неравенства недостаточно и требуется установить знак неравенства, т. е., что, действительно, имеет место A>Bили  A<B.

Равнозначность разрядов  a_iи  b_i  определяется схемой равнозначности, истинностью функции 

Поэтому равенство кодов определяется истинностью конъюнкции всех f_i.

Цифровой компаратор можно получить в различных логических базисах. В базисе  И – НЕ согласно [5] цифровой компаратор имеет вид

.                                                      

По последней структурной формуле составлена логическая схема, показанная на рис. 2, а. Условное графическое изображение устройства сравнения кодов   представлено на рис. 2, б.

Рис. 2

Мультиплексор и демультиплексор на ПЛМ. Схема мультиплексора на четыре входа (D₃, D₂, D₁, D₀) показана на рис. 3. На этом рисунке А₁, А₀– адресные входы; С – вход для подачи сигнала разрешения выдачи;  y– выход.

На рис. 4 приведена схема демультиплексора на четыре выхода (y₃, y₂, y_1,y₀).На этом рисунке D– вход; А₁, А₀ – адресные входы; С – вход сигнала разрешения выдачи информации.

Рис. 3                                                              Рис. 4

Порядок выполнения работы

1. Войти в меню File, в появившемся окне выбрать файл «SО Млтп 2 4» c принципиальной схемой (рис. 5) мультиплексора 2+2² в программе «МС9 DEMO» и провести его исследование.

Рис. 5

2. Войти в меню File, выбрать файл «SO Млтп PLM» c принципиальной схемой (рис. 6) мультиплексора 2+2², выполненной в программе «МС9 DEMO» по схеме программируемой логической матрицы. Провести исследование данной схемы.

Рис. 6

3. Войти в меню File, выбрать файл «SO 1 4 Дмлт» c принципиальной схемой (рис. 7) демультиплексора 1/4, выполненной в программе «МС9 DEMO». Провести исследование данной схемы.

Рис. 7

4. Войти в меню File, выбрать файл «SO Дмлт 1 8» c принципиальной схемой (рис. 8) демультиплексора 1/8, выполненной в программе «МС9 DEMO».        Провести исследование данной схемы.

5. Войти в меню File, выбрать файл «SO Компртр 4р» c принципиальной схемой (рис. 9) четырехразрядного компаратора, выполненной в программе «МС9 DEMO». Провести исследование данной схемы.

Рис. 8

Рис. 9

4. Содержание отчета

1. Структурные схемы мультиплексоров, демультиплексоров, компараторов.

2. Принципиальные схемы исследуемых комбинационныхустройств, выполненные в среде  «МС9 DEMO».

3. Таблицы истинности комбинационныхустройств.

4. Выводы.

Литература:  [1], с. 29...32;  [4], с. 61… 64; [5], с. 149 ...154

Работа 4

Исследование асинхронных триггеров (на стенде и ПК)