Мультиплексор и демультиплексор

Мультиплексор предназначен для коммутации одного из n информационных входов на единственный выход, коммутация осуществляется в зависимости от кода управления, называемого адресом.

Обратную задачу решает демультиплексор, то есть коммутирует единственный информационный вход на один из n выходов.

Логическое управление мультиплексора.

y = a₀a₁D₀ + a₀a₁D₀ + a₀a₁D₀ + a₀a₁D₀;

Обозначение на электрических принципиальных схемах:

мультиплексора:

	D0	MX	y
	Dn
	a0
	an

демультиплексора:

	D0	DX	y
	Dn
	a0
	an

Временные диаграммы состояний входов и выхода мультиплексора представлены на рис.1.9.

D0
								t
D1
								t
D2
								t
D3
								t
a0
								t
a0
								t
y
								t

Рис. 1.9Временные диаграммы состояний входов и выхода мультиплексора

Шифратор и дешифратор, мультиплексор и демультиплексор применяются в современных коммутационных устройствах.

Цифровой компаратор

Компарирование — это операция сравнения. Компаратор, как правило, имеет три выхода:

1. Операнд а равен операнду b;

2. Операнд а больше операнда b;

3. Операнд а меньше операнда b.

Пример: рассмотрим компаратор двух двухразрядных чисел с весами разрядов 1,2.

1. Составляем таблицу истинности нашего устройства:

a0	a1	b0	b1	A=B	A>B	A<B

2. Затем составляем карты Карно для трех вариантов исхода сравнения:

A>B

A<B

A=B

b0b1\a0a1

b0b1\a0a1

b0b1\a0a1

Рассмотрим случай, когда A>B, решение для него примет следующий вид:

А= a₁b₁;

B= a₀b₀b₁;

C= a₀a₁b₁.

3. Схема компаратора A>B двух двухразрядных представлена на рис.1.10:

Рис. 1.10 Схема компаратора A>B двух двухразрядных чисел

Обозначение компаратора на схеме:

	a0	=	A=B
	a1	A>B
	b0	A<B
	b1

Существует два способа создания комбинационных устройств из нескольких логических элементов: пирамидальная структура и параллельное соединение.

Полный одноразрядный сумматор

Таблица истинности полного одноразрядного сумматора выглядит следующим образом:

ai	bi	Pi-1	Si	Pi

где a_i, b_i — разряды первого и второго числа соответственно, P_i-1 — заем из младшего разряда, S_i — результат суммы, P_i — перенос в старший разряд.

Карта Карно в этом случае примет следующий вид:

Si		Pi
Pi-1\ai bi						Pi-1\ai bi
0

Для реализации Si используем четыре трехвходовых элемента И-НЕ и один трехвходовой элемент ИЛИ

Для реализации Pi используем три двухвходовых элемента И-НЕ и один трехвходовой элемент ИЛИ

К комбинационным устройствам относятся арифметико-логические устройства: центральная часть любого блока, любого микропроцессора; программируемые логические матрицы.