каким кодом осуществляется выбор входа по его номеру мультиплексор
Мультиплексоры и демультиплексоры: схемы, принцип работы
Что такое мультиплексор?
Что такое мультиплексор?Мультиплексором — называют комбинационное устройство, обеспечивающее передачу в желаемом порядке цифровой информации, поступающей по нескольким входам на один выход. Мультиплексоры обозначают через MUX (от англ. multiplexor), а также через MS (от англ. multiplex or selector).
Функционирование двухвходового мультиплексора
Рассмотрим функционирование двухвходового мультиплексора (2 →1), который условно изображен в виде коммутатора, а состояние его входов Х1Х2 и выхода Y приведено в таблице (рис. 3.41).
Исходя из таблицы, можно записать следующее уравнение:
На рис. 3.42 показаны реализация такого устройства и его условное графическое обозначение.
Основой данной схемы являются две схемы совпадения на элементах И, которые при логическом уровне «1» на одном из своих входов повторяют на выходе то, что есть на другом входе.
Если необходимо расширить число входов, то используют каскадное включение мультиплексоров. В качестве примера рассмотрим мультиплексор с четырьмя входами (4 → 1), построенный на основе мультиплексоров (2 → 1).
Схема и таблица состояний такого мультиплексора приведены на рис.3.43.
Мультиплексоры являются универсальными логическими устройствами, на основе которых создают различные комбинационные и последовательностные схемы. Мультиплексоры могут использоваться в делителях частоты, триггерных устройствах, сдвигающих устройствах и др.
Мультиплексор как устройство сдвига
Рассмотрим пример использования мультиплексоров для реализации так называемого комбинационного устройства сдвига, обеспечивающего сдвиг двоичного, числа по разрядам. Принцип функционирования данного устройства понятен из схемы устройства и таблицы состояний его входов и выходов (рис. 3.44).
В обозначении мультиплексоров используют две русские буквы КП, например, промышленностью выпускаются такие мультиплексоры, как К155КП1, К531КШ8, К561КПЗ, К555КП17 и др.
Демультиплексором называют устройство, в котором сигналы с одного информационного входа, поступают в желаемой последовательности по нескольким выходам в зависимости от кода на адресных шинах. Таким образом, демультиплексор в функциональном отношении противоположен мультиплексору. Демультиплексоры обозначают через DMX или DMS.
Функционирование демультиплексора с двумя выходами
Рассмотрим функционирование демультиплексора с двумя выходами, который условно изображен в виде коммутатора, а состояние его входов и выходов приведено в таблице (рис. 3.45).
Из этой таблицы следует: Y1=X·А Y2 = X·А т. е. реализовать такое устройство можно так, как показано на рис. 3.46.
Для наращивания числа выходов демультиплексора используют каскадное включение демультиплексоров. В качестве примера (рис. 3.47) рассмотрим построение демультиплексоров с 16 выходами (1 → 16) на основе демультиплексоров с 4 выходами (1 → 4).
При наличии на адресных шинах А0 и А1 нулей информационный вход X подключен к верхнему выходу DМХ0 и в зависимости от состояния адресных шин А2 и А3 он может быть подключен к одному из выходов DMX1. Так, при А2 = А3 = 0 вход X подключен к Y0. При А0 = 1 и А1 = 0 вход X подключен к DMX2, в зависимости от состояния А2 и А3 вход соединяется с одним из выходов Y4 − Y7 и т.д.
Функции демультиплексоров
Функции демультиплексоров сходны с функциями дешифраторов. Дешифратор можно рассматривать как демультиплексор, у которого информационный вход поддерживает напряжение выходов в активном состоянии, а адресные входы выполняют роль входов дешифратора.
Поэтому в обозначении как дешифраторов, так и демультиплексоров используются одинаковые буквы — ИД. Выпускают дешифраторы (демультиплексоры) К155ИДЗ, К531ИД7 и др.
При использовании КМОП-технологии можно построить двунаправленные ключи, которые обладают возможностью пропускать ток в обоих направлениях и передавать не только цифровые, но и аналоговые сигналы. Благодаря этому можно строить мультиплексоры-демультиплек-соры, которые могут использоваться либо как мультиплексоры, либо как демультиплексоры.
Мультиплексоры-демультиплексоры обозначаются через MX. Среди выпускаемых мультиплексоров-демультиплексоров можно выделить такие, как К564КП1, К590КП1. Мультиплексоры-демультиплексоры входят в состав серий К176, К561, К591, К1564.
2.4.2 Ключи и мультиплексоры.
2.4.2. Ключи и мультиплексоры
МикросхемыК176КТ1, К561КТЗ, КР1561КТЗ
Напряжение источника питания,В ;
сопротивление нагрузки должно иметь величину порядка 100 кОм и более. В любом случае амплитудные значения коммутируемого сигнала не должны быть выше напряжения источника питания и ниже нуля.
При подаче на адресные входы 1 и 2 двоичного кода адреса и на вход S лог. 0 выходы мультиплексоров соединяются со входами, номера которых соответствуют десятичному эквиваленту кода адреса. Если на входе S лог. 1, выходы мультиплексоров отключаются от входов и переходят в высокоимпедансное состояние. Соединение входов с выходом мультиплексора происходит аналогично соединению в микросхемах К176КТ1, К561КТЗ и КР1561КТЗ при помощи двунаправленных ключей на комплементарных МОП-транзисторах. Передаваемый через мультиплексор сигнал может быть как аналоговым,
так и цифровым, он может передаваться как со входов на выход (микросхема работает в режиме мультиплексора), так и с выхода распределяться на входы (режим демультиплексора).
Для получения большего числа каналов входами стробирования микросхем КП1 следует управлять от дешифратора КР1561ИД7, через инверторы от дешифраторов КР1561ИД6, К561ИД1 (рис. 253) или от счетчиков К561ИЕ8 или К561 ИЕ9.
Вторую ступень мультиплексирования можно выполнить на микросхемах К176КТ1, К561КТЗ или КР1561КТЗ. Для примера на рис. 256 приведена схема мультиплексора-демультиплексора на 8 каналов. Если необходимо мультиплексирование лишь цифровых сигналов, вторая ступень мультиплексора может быть выполнена на микросхеме К561ЛС2, при этом вход стробирования S должен быть соединен с общим проводом (рис. 257).
Одну микросхему К561 КП1 или КР1561 КП1 можно использовать как четыре ключа, управляемых двухразрядным кодом (рис. 258). В зависимости от кода, поданного на входы 1 и 2, могут быть соединены выводы Х0 и Y0, XI и Y1 и т. д.
Тест по дисциплине вычислительная техника. Темы «Логические элементы. Триггер. Регистр.»
Тема «Основные логические элементы. Триггеры. Регистры»
а) Устройство, выполняющее одну из логических операций
б) Устройство, необходимое для выполнения условия истинности или ложности
в) Устройство, необходимое для обработки сигналов и преобразования их в графическую информацию
г) Устройство, перерабатывающее информацию из одного вида в другой
а) Устройство, предназначенное для записи хранения цифровой информации
б) Устройство, для изменения токов в цепи
в) Устройство, необходимое для включения и выключения вычислительной техники
г) Устройство, регулирующее мощность
3)Что такое Регистр?
а) Совокупность триггеров
б) Устройство для визуального контроля
в) Манипулятор для ПК
г) Устройство, позволяющее осуществлять контроль операций
4)Чем оперирует Триггер?
а) Значениями двоичного кода
б) Короткими сигналами, поступающих хаотично
в) Логическими уравнениями
5) Чем оперирует Регистр?
а) Триггерами и значениями в них
6)Назовите виды регистров
а) Последовательные и непоследовательные
б) Параллельные и сдвига
в) Последовательные и регистр сдвига
г) Последовательные, параллельные и последовательно-параллельные
7)Какими способами может осуществляться ввод и вывод информации, рассматриваемой в регистре?
а) Однофазным и многофазным
б) Парафазным и однофазным
в) Парафазным и многофазным
г) Многофазным и не многофазным
8)Какое количество информации может хранить триггер?
г) до одного терабайта
9)Для чего используется регистры?
б) Для преобразования сигналов в слова
в) Для передачи информации
г) Для частичного преобразования токов
в) Не определено и является случайной величиной
г) Зависит от потенциалов токов и применяемой логики
Тема «Основные логические элементы. Триггеры. Регистры»
1)Что такое триггер?
Б) Устройство для запоминания цифровой информации
В Устройство для просмотра информации
Г) Это элемент информации
А) Схема статического триггера
3) Что такое регистр?(Два варианта ответов)
А) Упорядоченная последовательность триггеров
Б) Устройство для регистрации данных
В) Метод обработки информации
Г) Число триггеров соответствует числу разрядов в слове
4)Условное обозначение какого устройства представлено на рисунке?
Б)Условное обозначение параллельного 4-разрядного регистра
В) 4-разрядный триггер
Г) Триггер и регистор
5)Триггер 2 устойчивых состояния
6)Назовите недостающий вид регистров: параллельный, последовательный…
Г) Параллельный с триггером
Что называется логическим элементом?
А) Устройство, выполняющее одну из логических операций
Б) Устройство, необходимое для выполнения условия истинности или ложности
В) Устройство, необходимое для обработки сигналов и преобразования их в графическую информацию
Г) Устройство, перерабатывающее информацию из одного вида в другой
8)Регистр, в котором осуществляется сдвиг числа называется
А) Сдвинутым регистром
Б) Устройством ввода тока
В) Сдвигающим (регистр сдвига)
9) Как называют логический элемент «И»?
10)Использовать результат предыдущей опирации, выполеной комбинации называется
А) Элемент задержки
Г) Операция задержки
Тема «Основные логические элементы. Триггеры. Регистры»
1. Что используют для уплотнения каналов связи?
2. Как называется устройство, реализующее одну из логических операций?
а) Логический элемент
3. Как называют логический элемент «И»?
4. Назовите устройство, которое способно запоминать цифровую информацию?
5. Каким кодом осуществляется выбор входа по его номеру мультиплексор?
6. Вычислительная машина, которая обрабатывает информацию, представленную в аналоговой форме:
а) Аналоговая вычислительная машина (АВМ)
7. Что не относится к основным элементам пневматических АВМ?
в) Пневматические емкости.
8. С помощью чего в вычислительные устройства могут быть реализованы различные логические функции?
9. Элементарные логические элементы:
10. Устоичивое состояние триггера:
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс профессиональной переподготовки
Математика и информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей
Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик
Вычислительная техника – самая динамичная и быстро развивающаяся область техники, которая затронула практически все виды человеческой деятельности.
Понятие «вычислительная техника» имеет два значения.
Во-первых, это область техники, объединяющая средства автоматизации математических вычислений обработки информации в различных сферах человеческой деятельности. Во-вторых, это наука о принципах построения, действия и проектирования этих средств.
В курсе дисциплины «Вычислительная техника» студенты рассматривают типовые элементы вычислительной техники.
Тест предназначен для контроля знаний по разделу «Типовые элементы вычислительной техники»
Студент должен знать:
— назначение типовых элементов;
— основные логические элементы
— характеризовать и классифицировать основные логические элементы.
Номер материала: 133975
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Не нашли то что искали?
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Рособрнадзор оставил за регионами решение о дополнительных школьных каникулах
Время чтения: 1 минута
В Москве подписан Меморандум о развитии и поддержке классного руководства
Время чтения: 1 минута
Стартовал Всероссийский конкурс «Лучшая столовая школы»
Время чтения: 1 минута
Рособрнадзор планирует вернуть обязательную сдачу ЕГЭ по базовой математике
Время чтения: 1 минута
Интерес российской молодежи к книгам вырос на 62,7%
Время чтения: 1 минута
Рособрнадзор проведет исследование качества образования в школах
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Цифровые схемы — мультиплексоры
Мультиплексор — это комбинационная схема, которая имеет максимум 2 n входов данных, n линий выбора и одну выходную линию. Один из этих входов данных будет подключен к выходу на основе значений линий выбора.
4×1 Мультиплексор
Один из этих 4 входов будет подключен к выходу на основе комбинации входов, присутствующих в этих двух линиях выбора. Таблица истинности мультиплексора 4×1 показана ниже.
| Линии выбора | Выход | |
|---|---|---|
| S 1 | S 0 | Y |
| 0 | 0 | Я 0 |
| 0 | 1 | Я 1 |
| 1 | 0 | Я 2 |
| 1 | 1 | Я 3 |
Из таблицы Truth мы можем напрямую написать булеву функцию для вывода, Y как
Y = S 1 ′ S 0 ′ I 0 + S 1 ′ S 0 I 1 + S 1 S 0 ′ I 2 + S 1 S 0 I 3
Мы можем реализовать эту булеву функцию с помощью инверторов, вентилей AND и вентиля OR. Принципиальная схема мультиплексора 4×1 показана на следующем рисунке.
Мы можем легко понять работу вышеупомянутой схемы. Аналогично, вы можете реализовать мультиплексор 8×1 и мультиплексор 16×1, следуя той же процедуре.
Реализация мультиплексоров высшего порядка.
Теперь давайте реализуем следующие два мультиплексора высшего порядка, используя мультиплексоры низкого порядка.
8×1 мультиплексор
В этом разделе мы реализуем мультиплексор 8×1, используя мультиплексоры 4×1 и мультиплексор 2×1. Мы знаем, что 4×1 Multiplexer имеет 4 входа данных, 2 строки выбора и один выход. Принимая во внимание, что мультиплексор 8×1 имеет 8 входов данных, 3 строки выбора и один выход.
Итак, нам требуется два мультиплексора 4×1 на первом этапе, чтобы получить 8 входных данных. Поскольку каждый мультиплексор 4×1 производит один выходной сигнал, нам требуется мультиплексор 2×1 на втором этапе, рассматривая выходы первого этапа в качестве входных данных и для получения конечного выхода.
| Выбор входов | Выход | ||
|---|---|---|---|
| S 2 | S 1 | S 0 | Y |
| 0 | 0 | 0 | Я 0 |
| 0 | 0 | 1 | Я 1 |
| 0 | 1 | 0 | Я 2 |
| 0 | 1 | 1 | Я 3 |
| 1 | 0 | 0 | Я 4 |
| 1 | 0 | 1 | Я 5 |
| 1 | 1 | 0 | Я 6 |
| 1 | 1 | 1 | Я 7 |
Мы можем легко реализовать мультиплексор 8×1, используя мультиплексоры низкого порядка, рассмотрев приведенную выше таблицу истинности. Блок-схема мультиплексора 8×1 показана на следующем рисунке.
Выходы мультиплексоров 4×1 первой ступени применяются в качестве входов мультиплексора 2×1, который присутствует на второй ступени. Другая строка выбора s 2 применяется к мультиплексору 2×1.
Таким образом, общая комбинация двух мультиплексоров 4×1 и одного мультиплексора 2×1 работает как один мультиплексор 8×1.
16×1 мультиплексор
В этом разделе мы реализуем мультиплексор 16×1, используя мультиплексоры 8×1 и мультиплексор 2×1. Мы знаем, что мультиплексор 8×1 имеет 8 входов данных, 3 строки выбора и один выход. Принимая во внимание, что мультиплексор 16×1 имеет 16 входов данных, 4 строки выбора и один выход.
Итак, нам требуется два мультиплексора 8×1 на первом этапе, чтобы получить 16 входных данных. Так как каждый мультиплексор 8×1 производит один выход, нам требуется мультиплексор 2×1 на втором этапе, рассматривая выходы первого этапа в качестве входных данных и для получения конечного выхода.
| Выбор входов | Выход | |||
|---|---|---|---|---|
| S 3 | S 2 | S 1 | S 0 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | Я 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | Я 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | Я 2 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | Я 3 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | Я 4 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | Я 5 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | Я 6 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | Я 7 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | Мне 8 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | Мне 9 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Мне 10 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | Мне 11 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | Мне 12 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | Мне 13 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | Мне 14 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | Мне 15 |
Мы можем легко реализовать мультиплексор 16×1, используя мультиплексоры низкого порядка, рассмотрев приведенную выше таблицу истинности. Блок-схема мультиплексора 16×1 показана на следующем рисунке.
Выходы мультиплексоров 8×1 первой ступени применяются в качестве входов мультиплексора 2×1, который присутствует на второй ступени. Другая строка выбора s 3 применяется к мультиплексору 2×1.
Таким образом, общая комбинация двух мультиплексоров 8×1 и одного мультиплексора 2×1 работает как один мультиплексор 16×1.
Тест с ответами: “Логические элементы”
1. На основе логических элементов ИЛИ и НЕ строится:
а) стрелка Пирса +
б) штрих Шеффера
в) исключающее ИЛИ
2. Если проинвертировать выход логического элемента И, то получится элемент под названием:
а) исключающее ИЛИ
б) штрих Шеффера +
в) стрелка Пирса
3. Для какого логического элемента справедливо высказывание «Результат этой операции равен нулю в том случае, когда на входы подаются нули. В остальных случаях результат всегда равен единице»:
а) И-НЕ
б) ИЛИ-НЕ
в) ИЛИ +
4. Для какого логического элемента справедливо высказывание «Результат равен 1 только в том случае, когда на входы данного элемента подаются две единицы. Во всех остальных случаях результат равен нулю»:
а) И +
б) ИЛИ
в) ИЛИ-НЕ
5. Какой из логических элементов имеет один вход и один выход:
а) конъюнкция
б) дизъюнкция
в) инверсия +
6. Для чего необходим сумматор:
а) для вычитания третичных чисел
б) для сложения двоичных чисел +
в) для сложения дробей
7. Какой объем данных способен хранить один триггер:
а) четыре бита
б) два бита
в) один бит +
8. Что строится в современных компьютерах на основе триггеров:
а) быстродействующая оперативная память +
б) винчестер
в) жесткий диск
9. Кто из ученых изобрел триггер:
а) Маркони
б) Роуз
в) Бонч-Бруевич +
10. Кто из ученых изобрел триггер:
а) Маркони
б) Икклз +
в) Роуз
11. Кто из ученых изобрел триггер:
а) Джордан +
б) Линней
в) Попов
12. Когда была изобретена схема «триггер»:
а) в 1920 году
б) в 1918 году +
в) в 1910 году
13. Как называется электронная схема, которая может находиться только в двух состояниях:
а) Триггер +
б) Пиксель
в) Домен
14. Из какого языка заимствовано слово «триггер»:
а) французского
б) немецкого
в) английского +
15. Как называются электронные схемы, выполняющие логические операции:
а) логические элементы +
б) ключи
в) формулы
16. Как строят схему по известному логическому выражению:
а) с середины
б) с конца +
в) с начала
17. Как переводится слово «триггер»:
а) «Точка»
б) «Ключ»
в) «Защелка» +
18. Устройство, выполняющее одну из логических операций:
а) логический метод
б) логический элемент +
в) логический способ
19. Что такое регистр:
а) устройство для визуального контроля
б) манипулятор для ПК
в) совокупность триггеров +
20. Чем оперирует триггер:
а) короткими сигналами, поступающих хаотично
б) значениями двоичного кода +
в) логическими уравнениями
21. Чем оперирует регистр:
а) триггерами и значениями в них +
б) сигналами
в) двоичным кодом
22. Один из видов регистра:
а) второстепенный
б) последовательный +
в) главный
23. Один из видов регистра:
а) основной
б) дополнительный
в) параллельный +
24. Один из видов регистра:
а) дополнительный
б) последовательно-параллельный +
в) придаточный
25. Какое количество информации может хранить триггер:
а) 1 байт
б) до одного терабайта
в) 1 бит +
26. Регистр, в котором осуществляется сдвиг числа называется:
а) сдвинутым регистром
б) регистр сдвига +
в) устройством ввода тока
27. Что используют для уплотнения каналов связи:
а) мультиплексоры +
б) счетчики
в) резисторы
28. Как называется устройство, реализующее одну из логических операций:
а) дизьюнктор
б) счетчики
в) логический элемент +
29. Каким кодом осуществляется выбор входа по его номеру мультиплексор:
а) двоичным +
б) десятеричным
в) восьмеричным
30. Вычислительная машина, которая обрабатывает информацию, представленную в аналоговой форме:
а) счетная машина
б) аналоговая вычислительная машина +
в) коммутатор