การประยุกต์ใช้มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์ การประยุกต์ใช้และหลักการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์ สิ่งที่คุณควรใส่ใจเมื่อเลือกมัลติเพล็กเซอร์

มัลติเพล็กเซอร์– อุปกรณ์ที่ให้การเชื่อมต่อข้อมูลเข้าด้านใดด้านหนึ่งกับด้านออกเดียว อินพุตมัลติเพล็กเซอร์แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ข้อมูลและการกำหนดแอดเดรส จำนวนอินพุตข้อมูลที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตจะถูกระบุเป็นรหัสไบนารี่บนอินพุตที่อยู่ หากมัลติเพล็กเซอร์มีอินพุตที่อยู่ n รายการก็สามารถมีอินพุตข้อมูลได้ 2 n

อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ– อุปกรณ์ที่ให้การเชื่อมต่อเอาท์พุทข้อมูลอันใดอันหนึ่งกับอินพุตข้อมูลเดียว จำนวนเอาต์พุตข้อมูลที่เชื่อมต่อกับอินพุตจะถูกระบุเป็นรหัสไบนารี่ที่อินพุตที่อยู่ หากอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณมีอินพุตที่อยู่ n รายการก็สามารถมีเอาต์พุตข้อมูลได้ 2 n

แผนภาพการทำงานของอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณที่มีสี่เอาท์พุทจะแสดงในรูปที่ 1.35, a และสัญลักษณ์บนแผนภาพวงจรจะแสดงในรูปที่ 1.35, b

แผนภาพการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์ที่มีสี่อินพุตจะแสดงในรูปที่ 1.35, c และสัญลักษณ์บนแผนภาพวงจรจะแสดงในรูปที่ 1.35, d มัลติเพล็กเซอร์สามารถติดตั้งอินพุตเพิ่มเติมได้ ซึ่งเป็นอินพุตที่ช่วยให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลจากอินพุตไปยังเอาต์พุตได้

เพื่ออธิบายหลักการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์ ลองดูตารางความจริง:

A1	A0	ถาม
		D0
		D1
		D2
		D3

การทำงานของมัลติเพล็กเซอร์อธิบายได้จากความสัมพันธ์ ซึ่งบางครั้งเรียกว่าสูตรมัลติเพล็กซ์ . สำหรับค่าใดๆ ของรหัสที่อยู่ เงื่อนไขทั้งหมดยกเว้นหนึ่งจะเท่ากับศูนย์ คำที่ไม่เป็นศูนย์จะเท่ากับ D i โดยที่ i คือค่าของรหัสที่อยู่ปัจจุบัน ฟังก์ชันลอจิกที่อธิบายการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์:

มัลติเพล็กเซอร์ อาจจะนำไปใช้ในตัวแบ่งความถี่ อุปกรณ์ทริกเกอร์ ชิฟเตอร์ ฯลฯ มัลติเพล็กเซอร์มักใช้ในการแปลงรหัสไบนารี่คู่ขนานให้เป็นอนุกรม สำหรับการแปลงดังกล่าว ก็เพียงพอที่จะใช้รหัสไบนารี่แบบขนานกับอินพุตข้อมูลของมัลติเพล็กเซอร์ และใช้สัญญาณกับอินพุตที่อยู่ในลำดับที่อินพุตสลับกันเชื่อมต่อกับเอาต์พุต โดยเริ่มจากตัวแรกและลงท้ายด้วย สุดท้าย

ฟังก์ชั่นของดีมัลติเพล็กซ์เซอร์นั้นคล้ายคลึงกับฟังก์ชั่นของดีมัลติเพล็กเซอร์ ตัวถอดรหัสถือได้ว่าเป็นดีมัลติเพล็กซ์เซอร์ โดยที่อินพุตข้อมูลจะรักษาแรงดันเอาต์พุตให้อยู่ในสถานะแอ็คทีฟ และอินพุตที่อยู่ทำหน้าที่เป็นอินพุตตัวถอดรหัส ดังนั้นในการกำหนดทั้งตัวถอดรหัสและดีมัลติเพล็กซ์เซอร์ในวงจรไมโครในประเทศจึงใช้ตัวอักษรเดียวกัน - ID

การเพิ่มความจุของมัลติเพล็กเซอร์ด้วยบรรทัดอินพุตจำนวนมาก จะดำเนินการโดยใช้การเชื่อมต่อแบบคาสเคด - ปิรามิดของมัลติเพล็กเซอร์ที่มีอินพุตจำนวนน้อยกว่า (สร้างแผนผังมัลติเพล็กเซอร์) ตัวอย่างเช่น คุณสามารถสร้างมัลติเพล็กเซอร์ 16:1 แบบสองขั้นตอนได้โดยใช้มัลติเพล็กเซอร์ 4:1 ห้าตัว คาสเคดแรกของมัลติเพล็กเซอร์สี่ตัวจะสลับอินพุต 16 อินพุตเป็น 4 เอาท์พุต โดยเลือกอันเดียวในคาสเคดที่สอง ในขณะเดียวกันแผนการควบคุมก็มีความซับซ้อนมากขึ้น

อุปกรณ์เหล่านี้นั้น รวมกัน.

ตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัส

อุปกรณ์เหล่านี้นั้น รวมกัน.

อุปกรณ์ที่แปลงรหัสประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่งเรียกว่า ตัวแปลงรหัส- ตัวอย่างเช่น มีอุปกรณ์ที่แปลงรหัสไบนารี่โดยตรงเป็นรหัสย้อนกลับและรหัสเสริมของทั้งสอง ตัวแปลงยังรวมถึงตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัสที่เข้ารหัสและถอดรหัสสัญญาณ

ตัวถอดรหัสไบนารี่จะแปลงรหัสไบนารี่เป็นรหัส 1-out-of-N ในการรวมรหัสของรหัสนี้ มีเพียงตำแหน่งเดียวเท่านั้นที่ถูกครอบครองโดยตำแหน่งเดียว และส่วนที่เหลือทั้งหมดเป็นศูนย์

ตัวถอดรหัสไบนารี่ที่มีอินพุต n ต้องมีเอาต์พุต 2 n ที่สอดคล้องกับจำนวนของชุดค่าผสมที่แตกต่างกันในรหัสไบนารี่ n บิต หากไม่ได้ใช้ชุดอินพุตบางชุด ตัวถอดรหัสจะเรียกว่าไม่สมบูรณ์ และจำนวนเอาต์พุตจะน้อยกว่า 2n

ตัวอักษร DC (จากตัวถอดรหัสภาษาอังกฤษ) เขียนด้วยสัญลักษณ์ตัวถอดรหัส อินพุตตัวถอดรหัสมักจะถูกกำหนดโดยน้ำหนักไบนารี นอกเหนือจากอินพุตข้อมูลแล้ว ตัวถอดรหัสมักจะมีการดำเนินการหนึ่งรายการขึ้นไปที่เปิดใช้งานอินพุตที่กำหนดเป็น EN (เปิดใช้งาน) หากได้รับอนุญาตสำหรับอินพุตนี้ ตัวถอดรหัสจะทำงานในลักษณะที่อธิบายไว้ข้างต้น หากไม่มี เอาต์พุตตัวถอดรหัสทั้งหมดจะเป็นแบบพาสซีฟ หากมีอินพุตเปิดใช้งานหลายอินพุต สัญญาณการเปิดใช้งานการดำเนินการจะเกิดขึ้นจากการรวมสัญญาณของอินพุตแต่ละตัว

ตัวถอดรหัส (ตัวถอดรหัส) –แปลงโค้ดที่มาถึงอินพุตให้เป็นสัญญาณที่มีเอาต์พุตเพียงอันเดียวเท่านั้น ตัวถอดรหัสของเลขฐานสอง n บิตมีเอาต์พุต 2n แผนภาพการทำงานของตัวถอดรหัสที่มี 16 เอาต์พุตแสดงไว้ในรูปที่ 1.34a ไมโครวงจร K155ID3 ถูกสร้างขึ้นตามแผนภาพการทำงานนี้ สัญลักษณ์ของวงจรไมโครนี้บนแผนภาพวงจรแสดงในรูปที่ 1.34, ข. ในการแปลงสัญญาณจำเป็นต้องใช้สัญญาณโลจิคัลศูนย์กับอินพุต V1 และ V2 ของไมโครวงจร

ปล่อยให้เลขฐานสอง 1111 อยู่ที่อินพุตของตัวถอดรหัส ในกรณีนี้ อินพุตทั้งห้าขององค์ประกอบ DD1.15 จะมีสัญญาณลอจิคัลหนึ่งสัญญาณ และเอาต์พุตขององค์ประกอบนี้จะเป็นศูนย์ตรรกะ เอาต์พุตขององค์ประกอบที่เหลือทั้งหมด 15 รายการจะมีสัญญาณลอจิคัลหนึ่งสัญญาณ หากอินพุต V อย่างน้อยหนึ่งตัวมีตรรกะ เอาต์พุตทั้ง 16 ตัวก็จะมีอินพุตหนึ่งตัว

ระบบฟังก์ชันลอจิคัลที่แสดงการทำงานของตัวถอดรหัส:

โดยที่ Z n – เอาต์พุตตัวถอดรหัส

X i – อินพุตตัวถอดรหัส

ตัวเข้ารหัส (ตัวเข้ารหัส)– อุปกรณ์ที่เป็นรหัสตำแหน่งเป็นตัวแปลงไบนารี (ทศนิยมเป็นไบนารี)

ตัวเข้ารหัส(ตัวเข้ารหัส) แปลงสัญญาณที่อินพุตตัวใดตัวหนึ่งให้เป็นเลขฐานสอง n บิต แผนภาพการทำงานของตัวเข้ารหัสที่แปลงเลขทศนิยมให้เป็นเลขฐานสอง 4 บิตแสดงในรูปที่ 1.33, a และสัญลักษณ์จะแสดงในรูปที่ 1.33, b เมื่อสัญญาณลอจิคัลหนึ่งปรากฏขึ้นที่หนึ่งในสิบอินพุต จะมีเลขฐานสองที่สอดคล้องกันปรากฏที่สี่เอาต์พุตของตัวเข้ารหัส ปล่อยให้สัญญาณโลจิคัลหนึ่งถูกนำไปใช้กับอินพุต 7 จากนั้นเอาต์พุตขององค์ประกอบลอจิก DD1.1, DD1.2, DD1.3 จะมีสัญญาณโลจิคัลหนึ่ง และเอาต์พุตขององค์ประกอบ DD1.4 จะมีสัญญาณโลจิคัลเป็นศูนย์ ดังนั้นที่เอาต์พุต 8, 4, 2, 1 ของตัวเข้ารหัสเราจะได้เลขฐานสอง 0111

มัลติเพล็กเซอร์สามารถใช้เป็นองค์ประกอบลอจิกสากล (ULE) เพื่อใช้ฟังก์ชันลอจิคัล

ใน ULE อาร์กิวเมนต์แต่ละชุดจะสอดคล้องกับการส่งสัญญาณการกำหนดค่ารายการใดรายการหนึ่งไปยังเอาต์พุต หากสัญญาณนี้เป็นค่าของฟังก์ชันบนชุดอาร์กิวเมนต์ที่กำหนด ULE จะใช้ฟังก์ชันที่กำหนด

ฟังก์ชั่นที่แตกต่างกันจะมีรหัสการตั้งค่าที่แตกต่างกัน

ตัวอักษรการปรับคือ (0, 1) - การปรับจูนดำเนินการโดยใช้ค่าคงที่ 0 และ 1

หากจำนวนอาร์กิวเมนต์เกินจำนวนอินพุตที่อยู่ของ ULE จำเป็นต้องขยายตัวอักษรของสัญญาณการปรับโดยการโอนอาร์กิวเมนต์ไปยังจำนวนสัญญาณการปรับ

การถ่ายโอนอาร์กิวเมนต์ตัวใดตัวหนึ่งไปยังจำนวนสัญญาณการตั้งค่าทำให้คุณสามารถใช้ฟังก์ชันที่มีจำนวนอาร์กิวเมนต์ได้มากกว่าเมื่อตั้งค่าด้วยค่าคงที่

คุณสามารถไปต่อตามเส้นทางของการขยายตัวอักษรของสัญญาณการปรับ ในกรณีนี้ จำเป็นต้องใช้วงจรลอจิคัลเพิ่มเติมเพื่อสร้างฟังก์ชันที่เหลือซึ่งจะขึ้นอยู่กับอาร์กิวเมนต์มากกว่าหนึ่งตัว

ตัวอย่างเช่น ถ้าสองอาร์กิวเมนต์ถูกแปลงเป็นสัญญาณการตั้งค่า วงจรลอจิกเพิ่มเติมจะเป็นสองอินพุต

มัลติเพล็กเซอร์

อุปกรณ์แยกส่วน

การใช้มัลติเพล็กเซอร์เป็นองค์ประกอบลอจิกสากลสำหรับการนำฟังก์ชันลอจิคัลไปใช้

มัลติเพล็กเซอร์, ดีมัลติเพล็กเซอร์

อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ

ทำหน้าที่ ฟังก์ชันผกผันมัลติเพล็กเซอร์ - ส่งข้อมูลจากช่องอินพุตหนึ่งช่องไปยังช่องรับสัญญาณช่องใดช่องหนึ่ง

อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณมีอินพุตข้อมูลหนึ่งช่อง x, เอาต์พุตข้อมูล n, ... และอินพุตควบคุม k (ที่อยู่) ...,

โดยปกติแล้ว เช่นเดียวกับมัลติเพล็กเซอร์ .

มัลติเพล็กเซอร์, ดีมัลติเพล็กเซอร์

รหัสไบนารี่ A เมื่อมาถึงอินพุตที่อยู่ จะกำหนดหนึ่งในเอาต์พุต n ซึ่งค่าของตัวแปรจากการป้อนข้อมูลจะถูกถ่ายโอนไป นั่นคือ อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณจะใช้ฟังก์ชันต่อไปนี้:

มัลติเพล็กเซอร์, ดีมัลติเพล็กเซอร์

ตัวอย่างของ demultiplexer ที่มี

เอาท์พุทข้อมูลและอินพุตที่อยู่

มัลติเพล็กเซอร์

อุปกรณ์แยกส่วน

ฟังก์ชันอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณสามารถใช้งานได้ง่ายโดยใช้ตัวถอดรหัส หากใช้อินพุตการอนุญาต EN เป็นอินพุตข้อมูลของอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ และใช้อินพุตโค้ดที่ถอดรหัสได้เป็นอินพุตที่อยู่ ในกรณีนี้ เมื่อค่าสัญญาณที่อินพุต EN ทำงานอยู่ เอาต์พุตที่สอดคล้องกับรหัสที่จ่ายให้กับอินพุตที่อยู่จะถูกเลือก

ดังนั้นจึงเรียกว่า DS IC ที่มีอินพุตที่อนุญาตตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้

มัลติเพล็กเซอร์, ดีมัลติเพล็กเซอร์

คำว่ามัลติเพล็กซ์

เป็นกระบวนการรับส่งข้อมูลจากหลายแหล่งผ่านช่องสัญญาณร่วม และอุปกรณ์ที่ด้านส่งสัญญาณดำเนินการรวมข้อมูลเป็นช่องสัญญาณเดียว มักเรียกว่า

มัลติเพล็กเซอร์

อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถแยกสัญญาณที่มาจากหลายสัญญาณได้ชั่วคราว

แหล่งต่างๆ และส่งไปยังช่อง

(สาย) ของการสื่อสารทีละคนใน

มัลติเพล็กเซอร์, ดีมัลติเพล็กเซอร์

ในด้านรับ คุณต้องดำเนินการย้อนกลับ -

ได้รับผ่านช่องทางการสื่อสารในช่วงเวลาต่อเนื่องกันถึงผู้รับ การดำเนินการนี้จะดำเนินการ อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ.

การใช้มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์ร่วมกันทำให้สามารถรับส่งข้อมูลได้

มัลติเพล็กเซอร์

อุปกรณ์แยกส่วน

การใช้มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์ร่วมกันเพื่อส่งข้อมูลจากแหล่ง n ไปยังตัวรับ n ผ่านสายทั่วไป

มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์

มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์อยู่ในคลาสของอุปกรณ์ผสมที่ออกแบบมาเพื่อสลับกระแสข้อมูลในสายการสื่อสารตามที่อยู่ที่กำหนด ข้อมูลส่วนใหญ่ในระบบดิจิทัลจะถูกส่งโดยตรงผ่านสายไฟและการติดตามบนแผงวงจรพิมพ์ บ่อยครั้งมีความจำเป็นต้องส่งข้อมูลสัญญาณไบนารี (หรือแอนะล็อกในระบบแอนะล็อกเป็นดิจิทัล) จากแหล่งสัญญาณไปยังผู้บริโภค ในบางกรณี จำเป็นต้องส่งข้อมูลในระยะทางไกลผ่านสายโทรศัพท์ สายโคแอกเซียล และสายออปติคอล หากข้อมูลทั้งหมดถูกส่งพร้อมกันผ่านสายสื่อสารแบบขนาน ความยาวรวมของสายเคเบิลดังกล่าวจะยาวเกินไปและจะมีราคาแพงเกินไป แต่ข้อมูลจะถูกส่งผ่านสายเดี่ยวในรูปแบบอนุกรมและจัดกลุ่มเป็นข้อมูลคู่ขนานที่ปลายรับของสายสื่อสารเส้นเดียวนั้น อุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อแหล่งข้อมูลใดแหล่งข้อมูลหนึ่งด้วยหมายเลข (ที่อยู่) ที่กำหนดกับสายสื่อสารเรียกว่ามัลติเพล็กเซอร์ อุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อสายสื่อสารกับหนึ่งในตัวรับข้อมูลที่มีที่อยู่ที่ระบุเรียกว่าอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ ข้อมูลคู่ขนานจากอุปกรณ์ดิจิทัลตัวใดตัวหนึ่งสามารถแปลงเป็นสัญญาณข้อมูลอนุกรมได้โดยใช้มัลติเพล็กเซอร์ ซึ่งจะถูกส่งผ่านสายเดียว ที่เอาต์พุตของดีมัลติเพล็กซ์เซอร์ สัญญาณอินพุตแบบอนุกรมเหล่านี้สามารถจัดกลุ่มกลับเป็นข้อมูลแบบขนานได้

1. มัลติเพล็กเซอร์

ข้อมูลทางทฤษฎี

ในอุปกรณ์ดิจิทัล มักมีความจำเป็นต้องส่งข้อมูลดิจิทัลจากอุปกรณ์ต่างๆ ไปยังเครื่องรับผ่านช่องทางสาธารณะ ในการดำเนินการนี้ที่อินพุตของช่องให้ติดตั้งอุปกรณ์ M (รูปที่ 1.1) เรียกว่ามัลติเพล็กเซอร์ซึ่งตามรหัสที่อยู่ Am เชื่อมต่อแหล่งข้อมูลหนึ่งใน m (“ 1 ของ m”) เข้ากับ ช่องสัญญาณและที่เอาต์พุตของช่องสัญญาณ อุปกรณ์ DM (ตัวแยกสัญญาณ) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลการส่งข้อมูลไปยังเครื่องรับที่มีที่อยู่ดิจิทัล An

นั่นคือมัลติเพล็กเซอร์เป็นอุปกรณ์ผสมที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อหนึ่งใน n สัญญาณอินพุตเข้ากับเอาต์พุตทั่วไปตามรหัสที่อยู่ ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับวงจรคอมพิวเตอร์: มัลติเพล็กเซอร์เป็นหน่วยการทำงานของระบบดิจิทัลที่ออกแบบมาเพื่อสลับ (สลับ) ข้อมูลจากอินพุตที่สามารถระบุตำแหน่งได้ตัวใดตัวหนึ่งไปเป็นเอาต์พุตทั่วไป จำนวนบรรทัดอินพุตเฉพาะที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตในแต่ละรอบเวลาของคอมพิวเตอร์จะถูกกำหนดโดยรหัสที่อยู่ A 0,...A k -1 ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนข้อมูล m และที่อยู่ k อินพุตถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ m2 k ดังนั้นมัลติเพล็กเซอร์จึงใช้การถ่ายโอนข้อมูลที่ควบคุมจากบรรทัดอินพุตหลายบรรทัดไปยังบรรทัดเอาต์พุตเดียว

หลักการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์ (และดีมัลติเพล็กเซอร์) แสดงไว้อย่างชัดเจนในรูปที่ 1 1.1.

ฟังก์ชั่นของมัลติเพล็กเซอร์ในฟิลด์ประเภท LE เขียนด้วยตัวอักษร MUX (มัลติเพล็กเซอร์) การกำหนดกราฟิกแบบธรรมดา (UGO) ของมัลติเพล็กเซอร์จะแสดงในรูปที่ 1.2

มัลติเพล็กเซอร์ใช้สำหรับการสลับแต่ละบรรทัดหรือกลุ่มของบรรทัด (บัส) การแปลงโค้ดคู่ขนานเป็นโค้ดอนุกรม การใช้ฟังก์ชันลอจิคัลของตัวแปรหลายตัว การสร้างวงจรเปรียบเทียบ และเครื่องสร้างโค้ด ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับมัลติเพล็กเซอร์ คำว่า "ตัวเลือกข้อมูล" ก็ใช้เช่นกัน

มัลติเพล็กเซอร์มีตัวถอดรหัสที่อยู่ สัญญาณตัวถอดรหัสจะควบคุมลอจิกเกต ทำให้ข้อมูลสามารถผ่านได้เพียงอันเดียวเท่านั้น ตรรกะการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์สำหรับ m=4 อธิบายไว้ในตาราง 1.1 โดยที่ x 0 ,...,x 3 เป็นเอาต์พุตของแหล่งข้อมูลอิสระ และตัวแปร A 0 , A 1 สามารถกำหนดแอดเดรสได้ เช่น เป็นตัวแทนในรหัสไบนารี่จำนวนอินพุตข้อมูลที่เชื่อมต่ออยู่ ในขณะนี้เพื่อส่งออก Y จากนั้นการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์จะอธิบายโดยตารางความจริงของตาราง 1.1:

x 3 x 2 x 1 x 0

ในแง่ของพีชคณิตบูลีน ฟังก์ชันมัลติเพล็กเซอร์คือ:

มัลติเพล็กเซอร์ที่ง่ายที่สุดที่ใช้การแปลงที่ระบุในตาราง 1.1 สามารถสร้างขึ้นบนองค์ประกอบลอจิคัล AND หรือ OR ร่วมกับตัวถอดรหัสที่อยู่ ในโครงสร้างดังกล่าวสัญญาณที่เอาต์พุตของมัลติเพล็กเซอร์ Y จะถูกตั้งค่าด้วยการหน่วงเวลาของสัญญาณที่อยู่ในขั้นตอนลอจิคัลของตัวถอดรหัส (รูปที่ 1.3, a)

ประสิทธิภาพของมัลติเพล็กเซอร์สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการรวมตัวถอดรหัสที่อยู่และประตูข้อมูล (รูปที่ 1.3b)

อินพุต Strobe C (ในรูปที่ 1.3, b) ใช้เพื่อป้องกันการเชื่อมต่ออินพุตแบบสุ่มกับเอาต์พุตโดยไม่ได้รับอนุญาตในขณะที่ที่อยู่กำลังเปลี่ยนแปลง พัลส์บล็อคระยะสั้น (พัลส์แฟลช) ช่วยให้แน่ใจว่าเอาท์พุตถูกตัดการเชื่อมต่อจากอินพุตตลอดระยะเวลาการเปลี่ยนเส้นทาง

ลองดูที่การใช้งานวงจรของมัลติเพล็กเซอร์ เห็นได้ชัดว่าการใช้มัลติเพล็กเซอร์เป็นตัวแปลงรหัสไบนารี่ m-bit แบบขนานเป็นอนุกรม ในการทำเช่นนี้ ก็เพียงพอแล้วที่จะใช้รหัสคู่ขนานกับอินพุตของมัลติเพล็กเซอร์ จากนั้นจึงเปลี่ยนรหัสที่อยู่ตามลำดับตามลำดับที่ต้องการ ในกรณีนี้ เพื่อหลีกเลี่ยงการปรากฏตัวของสัญญาณเท็จที่เอาต์พุตของมัลติเพล็กเซอร์ พัลส์แฟลชจะต้องตัดการเชื่อมต่อเอาต์พุตจากอินพุตในระหว่างช่วงการเปลี่ยนที่อยู่

มัลติเพล็กเซอร์สามารถใช้เพื่อสร้างฟังก์ชันลอจิคัลของตัวแปรหลายตัวในรูปแบบของรูปแบบปกติที่แยกจากกัน ให้ฟังก์ชันลอจิคัลถูกกำหนดโดยตัวแปรอิสระ 5 ตัว หากนำไปใช้กับอินพุตที่อยู่ของมัลติเพล็กเซอร์ที่สอดคล้องกันซึ่งมีอินพุตข้อมูล 2 5 = 32 (แผนผังมัลติเพล็กซ์เซอร์) ดังนั้นเพื่อให้ได้ฟังก์ชันใด ๆ ของตัวแปรห้าตัวที่เอาต์พุต Q ก็เพียงพอแล้วที่จะใช้หน่วยลอจิคัลกับอินพุตข้อมูล ที่อยู่ซึ่งตรงกับค่า minterm ของฟังก์ชันสังเคราะห์ ต้องใช้ศูนย์ลอจิคัลกับอินพุตที่เหลือ ดังนั้นจึงไม่รวมชุดค่าผสมที่สอดคล้องกันจากฟังก์ชันเอาต์พุต วิธีการนี้เป็นที่ยอมรับได้หากฟังก์ชันของตัวแปร m มีจำนวน minterms ใกล้ถึง 2 m ไม่เช่นนั้นโครงร่างจะซ้ำซ้อน

สามารถใช้มัลติเพล็กเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น หากมีการจัดหาอาร์กิวเมนต์ของฟังก์ชัน ไม่เพียงแต่สำหรับอินพุตที่อยู่เท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงอินพุตข้อมูลด้วย เพื่อทำเช่นนี้ อาร์กิวเมนต์ของฟังก์ชันสังเคราะห์ f(x 1...,x m) จะถูกแบ่งออกเป็นอินพุตข้อมูล D i และอินพุตที่อยู่ (A j) เพื่อให้ส่วนหลังถูกควบคุมโดยตัวแปรที่มักรวมไว้ใน minterm ของ ฟังก์ชั่น

มัลติเพล็กเซอร์ในตัวมีให้เลือกใช้โดยมีอินพุตสี่, แปดหรือสิบหกช่อง มัลติเพล็กเซอร์แบบเรียงซ้อนทำให้สามารถทำการสลับจำนวนบรรทัดอินพุตตามต้องการโดยอิงตามวงจรไมโครมัลติเพล็กเซอร์แบบอนุกรมที่มีความจุต่ำกว่า ตัวอย่างของการสร้างวงจรมัลติเพล็กเซอร์ที่มี 16 อินพุตตามมัลติเพล็กเซอร์ 4 อินพุตทั่วไปจะแสดงในรูปที่ 1 วงจรดังกล่าวเรียกว่าแผนผังมัลติเพล็กเซอร์

อัลกอริธึมการสังเคราะห์สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ฟังก์ชันลอจิคัลโดยใช้มัลติเพล็กเซอร์ประกอบด้วยการดำเนินการต่อไปนี้:

เป็นตัวแทนฟังก์ชันในรูปแบบ SDNF

สำหรับ SDNF ที่กำหนด ให้กรอกแผนที่ Karnot (Veitch)

ในแผนที่ Karnot (Veitch) เลือกพื้นที่ตามจำนวนอินพุตข้อมูลของมัลติเพล็กเซอร์ จำนวนแถว m และคอลัมน์ n ในพื้นที่ดังกล่าวต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้: m,n=2 k โดยที่ k=0,1,2,...ตัวแปรที่เก็บค่าไว้ภายในพื้นที่ที่เลือกจะเป็นค่าที่อยู่ และ ส่วนที่เหลือเป็นข้อมูล

ส่งตัวแปรที่อยู่ในทางใดทางหนึ่งไปยังอินพุตที่อยู่ของมัลติเพล็กเซอร์ที่เลือก (หรือระบุ) ดังนั้นการพิจารณาความสอดคล้องที่ชัดเจนของพื้นที่ที่อยู่ไปยังอินพุตข้อมูลเฉพาะ

สำหรับแต่ละพื้นที่ ค้นหา MDNF/MCNF เกี่ยวกับตัวแปรข้อมูลเพื่อควบคุมการป้อนข้อมูล

ใช้การแปลง MDNF/MCNF ที่เหมือนกัน ทำให้เป็นรูปแบบที่สะดวกสำหรับการดำเนินการร่วมกัน

ใช้วงจรสำหรับอินพุตข้อมูลแต่ละตัวของมัลติเพล็กเซอร์ในองค์ประกอบที่เลือก

เรามายกตัวอย่างการสร้างมัลติเพล็กเซอร์ที่ใช้ฟังก์ชันบางอย่าง:

สำหรับฟังก์ชันนี้ เราจะสร้างแผนที่ Karnaugh:

2. ให้ระบุมัลติเพล็กเซอร์ที่มีอินพุตข้อมูล 4 ช่อง (2 อินพุตเป็นที่อยู่) เรามาเน้นพื้นที่ที่อยู่บนแผนที่ Karnaugh กัน สำหรับตัวเลือกที่เลือกในการแบ่งพาร์ติชันออกเป็นพื้นที่ที่อยู่ ตัวแปร X 1, X 3 จะกลายเป็นที่อยู่ สามารถจัดหาให้กับอินพุตที่อยู่ได้สองวิธี: A 1 =X 1, A 0 =X 3 หรือ A 1 =X 3, A 0 =X 1 (วิธีการจัดหาไม่สำคัญ) จากนั้นพื้นที่ที่อยู่จะสอดคล้องกับอินพุตข้อมูล D 0, D 1, D 2, D 3 (แสดงบนแผนที่ Carnaugh) พื้นที่ที่อยู่จะกำหนดฟังก์ชันการควบคุมของการป้อนข้อมูลที่สอดคล้องกันของมัลติเพล็กเซอร์

เราลดฟังก์ชั่นการจัดการให้เหลือน้อยที่สุด:

ง 1 =X 0, ง 2 =X 0,

ลองใช้ฟังก์ชันที่ได้รับ (รูปที่ 1.5):

การวิจัยมัลติเพล็กเซอร์

วัตถุประสงค์ของงานคือเพื่อศึกษาตรรกะการทำงาน พารามิเตอร์คงที่และไดนามิกของอุปกรณ์แบบผสมโดยใช้ตัวอย่างของมัลติเพล็กเซอร์สี่อินพุตที่สร้างขึ้นบนองค์ประกอบ Schaeffer

แผนผังของมัลติเพล็กเซอร์สี่อินพุตจะแสดงในรูปที่ 1 1.6.

การมอบหมายงาน

ประกอบวงจรมัลติเพล็กเซอร์ภายใต้การศึกษา (รูปที่ 1.7) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าในแผนภาพ พัลส์สี่เหลี่ยม G1, G2, G3, G4 จำลองแหล่งข้อมูลอินพุต และตัวนับไบนารี 2 บิตบนทริกเกอร์ Tg1, Tg2 รับประกันการเปลี่ยนแปลงที่อยู่มัลติเพล็กเซอร์เป็นระยะ

แนวทาง

ในแผนภาพ (รูปที่ 1.7) ให้ใช้แบบจำลองของส่วนประกอบในอุดมคติหรือชุดของ LE ที่ครูระบุ

ใช้สัญญาณจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความถี่ f 0, f 1, f 2, f 3, f 4 - ตามคำแนะนำของอาจารย์ แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า V1 = U ip

ในระหว่างการทำงานปกติของมัลติเพล็กเซอร์ ควรสร้างชุดพัลส์ที่มีความถี่ f 1, f 2, f 3, f 4 ที่เอาต์พุต (อินพุตของออสซิลโลสโคป B) หากต้องการศึกษากระบวนการชั่วคราวในมัลติเพล็กเซอร์ ให้ตัดการเชื่อมต่อตัวกำเนิด G0 จากอินพุตของทริกเกอร์ Tg1 และเชื่อมต่อกับอินพุตของฟลิปฟล็อป R ตรวจสอบความถี่ พารามิเตอร์คงที่และไดนามิกของสัญญาณที่เอาต์พุตของมัลติเพล็กเซอร์

เชื่อมต่อตัวสร้าง G0 เข้ากับอินพุตของทริกเกอร์ Tg1 และตัววิเคราะห์ลอจิกจะอินพุตไปที่จุดของวงจร ดังแสดงในรูปที่ 1 1.7.

คำถามเพื่อความปลอดภัย

มัลติเพล็กเซอร์คืออะไร และมัลติเพล็กเซอร์ใช้ทำอะไร?

ให้สมการที่อธิบายการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์สี่อินพุต

อธิบายวัตถุประสงค์ของการป้อนข้อมูล

เหตุใดอินพุตแฟลชจึงถูกใช้ในมัลติเพล็กเซอร์

อะไรเป็นตัวกำหนดความเร็วของมัลติเพล็กเซอร์

มัลติเพล็กเซอร์แบบเรียงซ้อนมีไว้เพื่ออะไร?

2. อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ

ข้อมูลทางทฤษฎี

อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณเป็นหน่วยการทำงานของคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อสลับ (สลับ) สัญญาณของอินพุตข้อมูลเดียว D ไปเป็นหนึ่งในเอาต์พุตข้อมูล n ตัว จำนวนเอาต์พุตที่จ่ายค่าของสัญญาณอินพุตในแต่ละรอบเวลาของคอมพิวเตอร์จะถูกกำหนดโดยรหัสที่อยู่ A 0 , A 1 ... , A m-1 . อินพุตที่อยู่ m และเอาต์พุตข้อมูล n มีความสัมพันธ์กันด้วยความสัมพันธ์ n2 m

ตัวถอดรหัส DC สามารถใช้เป็นดีมัลติเพล็กซ์เซอร์ได้

ในกรณีนี้สัญญาณข้อมูลจะถูกส่งไปยังอินพุตการอนุญาต E (จากการเปิดใช้งานภาษาอังกฤษ - การอนุญาต) อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณแบบมีรั้วรอบขอบชิดพร้อมอินพุตข้อมูล D, อินพุตที่อยู่ A 1, A 0 และอินพุตเกต C แสดงในรูปที่ 2.1 อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณทำหน้าที่ผกผันของมัลติเพล็กเซอร์ ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับมัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์ คำว่า "ตัวเลือกข้อมูล" ก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน

	อุปกรณ์ดีมัลติเพล็กซ์เซอร์ใช้สำหรับสลับแต่ละบรรทัดและบัสหลายบิต เพื่อแปลงรหัสซีเรียลเป็นแบบขนาน เช่นเดียวกับมัลติเพล็กเซอร์ อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณจะมีตัวถอดรหัสที่อยู่ด้วย ประตูลอจิกควบคุมสัญญาณถอดรหัสทำให้สามารถส่งข้อมูลผ่านประตูเดียวเท่านั้น (รูปที่ 1.1)	ตรรกะการทำงานของอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณสำหรับกรณี n=4 แสดงไว้ในตาราง 2.1 โดยที่ y0,...,y3 เป็นอินพุตของเครื่องรับข้อมูล

การมอบหมายงาน

ประกอบวงจรมัลติเพล็กเซอร์ภายใต้การศึกษา (รูปที่ 2.4) ในแผนภาพ เครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยม G1 จำลองแหล่งที่มาของข้อมูลอินพุต และตัวนับไบนารี 2 บิตบนทริกเกอร์ Tg1, Tg2 รับประกันการเปลี่ยนแปลงที่อยู่ของมัลติเพล็กเซอร์เป็นระยะ (รูปที่ 2.4)

แนวทาง

คำถามเพื่อความปลอดภัย

demultiplexer คืออะไร และ demultiplexer ใช้ทำอะไร?

ให้สมการที่อธิบายการทำงานของดีมัลติเพล็กเซอร์สี่เอาต์พุต

อธิบายวัตถุประสงค์ของการป้อนที่อยู่

เหตุใดอินพุตเกทจึงถูกใช้ในอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ?

อะไรเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ?

ดีมัลติเพล็กเซอร์แบบเรียงซ้อนมีไว้เพื่ออะไร?

วรรณกรรม

องค์ประกอบของวงจรดิจิทัล: หนังสือเรียน เบี้ยเลี้ยง / V.P. Sigorsky, V.I. ซุบชุก, A.N. ผอม. –เคียฟ: UMK VO, 1990.

Babich N.P. , Zhukov I.A. วงจรคอมพิวเตอร์. เคียฟ 200

Zubchuk V.I., Sigorsky V.P., Shkuro A.N. คู่มือวงจรดิจิตอล

1. – อ.: “เทคโนโลยี”, 2533.

   เครือข่ายใยแก้วนำแสงและระบบสื่อสาร

   บทคัดย่อ >> การสื่อสารและการสื่อสาร ตัวแยกและข้อต่อออปติคัล/มัลติเพล็กเซอร์อุปกรณ์แยกส่วน ตัวแยกและข้อต่อออปติคัล/มัลติเพล็กเซอร์, ตัวลดทอนแสงคงที่, ออปติคัล... ตัวชดเชยการกระจายตัวของสีแบบออปติคอล, ออปติคัล

2. และตัวกรอง อุปกรณ์ที่ร่วมรายการ...

   จัดทำห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับหลักสูตรระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง

   บทคัดย่อ >> อุตสาหกรรมการผลิต ตัวแยกแสง………………………………………………………..25 3.1มัลติเพล็กเซอร์ มัลติเพล็กเซอร์และ …………………………………..25 3.2 ตัวแบ่งกำลังแสง... เรียกว่าตัวพาแสงมัลติเพล็กเซอร์ (และอุปกรณ์แยกส่วน

3. ตามลำดับ) อันที่สองใช้สำหรับ...

   วงจรคอมพิวเตอร์ (2)

   รายวิชา >> วิทยาการคอมพิวเตอร์

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ของยูเครน CHERNIVETSK NATIONAL UNIVERSITY ตั้งชื่อตาม YURIY FEDKOVICH คณะวิทยาการคอมพิวเตอร์ ภาควิชาระบบคอมพิวเตอร์และหลักสูตร Merezh วิศวกรรมวงจรคอมพิวเตอร์ 2007 Lin ตัวถอดรหัสอื่น ๆ ฟังก์ชันพีชคณิตลอจิก ...

โมดูลโลจิคัลสากลที่ใช้มัลติเพล็กเซอร์ โมดูลโลจิคัลสากล (ULM) ที่ใช้มัลติเพล็กเซอร์หมายถึงอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับแต่งเพื่อแก้ไขปัญหาเฉพาะ ความเก่งกาจของพวกเขาอยู่ที่ความจริงที่ว่าสำหรับจำนวนอาร์กิวเมนต์ที่กำหนด ULM สามารถกำหนดค่าสำหรับฟังก์ชันใดก็ได้

วิธีแรกในการตั้งค่า ULM คือการแก้ไขอินพุตบางส่วน สำหรับวิธีนี้ ความสัมพันธ์ต่อไปนี้ถูกต้องระหว่างจำนวนอาร์กิวเมนต์และจำนวนอินพุตการกำหนดค่า ปล่อยให้จำนวนอาร์กิวเมนต์เป็น n และการกำหนดค่าที่จำเป็นสำหรับฟังก์ชันใดๆ จากนั้นจำนวนชุดค่าผสมสำหรับรหัสการตั้งค่าซึ่งเท่ากับจำนวนฟังก์ชันคือ 2n สำหรับรหัสไบนารี่ จำนวนชุดค่าผสมจะสัมพันธ์กับความลึกบิตของโค้ดด้วยนิพจน์ 2m โดยที่ m คือความลึกบิตของโค้ด เมื่อเปรียบเทียบจำนวนฟังก์ชันที่ทำซ้ำได้กับจำนวนชุดค่าผสมของโค้ดการปรับ เราจึงมีความสัมพันธ์ m = 2n สำหรับจำนวนอินพุตการปรับจูน

รูปที่ 8.2 รูปแบบของการใช้มัลติเพล็กเซอร์เป็น ULM (a) ตัวอย่างของการสร้างฟังก์ชันใหม่เมื่อกำหนดค่าด้วยค่าคงที่ (b) และเมื่อถ่ายโอนหนึ่งอาร์กิวเมนต์ไปยังจำนวนสัญญาณการปรับ (c) (a) (b) (c) รูปที่ 8.2 a - แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการทำซ้ำโดยใช้มัลติเพล็กเซอร์ของฟังก์ชันใด ๆ ที่มี n อาร์กิวเมนต์ แท้จริงแล้วอาร์กิวเมนต์แต่ละชุดสอดคล้องกับการส่งสัญญาณการกำหนดค่าอย่างใดอย่างหนึ่งไปยังเอาต์พุต หากสัญญาณนี้เป็นค่าของฟังก์ชันบนชุดอาร์กิวเมนต์ที่กำหนด แสดงว่าปัญหาได้รับการแก้ไข ฟังก์ชั่นที่แตกต่างกันจะมีรหัสการตั้งค่าที่แตกต่างกัน ตัวอักษรการปรับจะเป็น (0,1) การปรับจูนจะดำเนินการโดยค่าคงที่ 0 และ 1 รูปที่ 8.2 b แสดงตัวอย่างการสร้างฟังก์ชันความแตกต่าง x 1 x 2 โดยใช้มัลติเพล็กเซอร์ "41"

วิธีที่สองของการกำหนดค่า ULM อินพุตการปรับแต่งจำนวนมากขึ้นจะพร้อมท์ให้ค้นหาโอกาสในการลดอินพุตเหล่านั้น ความเป็นไปได้ดังกล่าวมีอยู่และประกอบด้วยการขยายตัวอักษรของสัญญาณการปรับ รูปที่ 8.3 บล็อกลอจิคัลสำหรับสร้างสัญญาณการปรับ ULM ด้วยการถ่ายโอนอาร์กิวเมนต์สองตัวไปยังสัญญาณจูน (a) และตัวอย่างของวงจรสำหรับสร้างฟังก์ชันของสี่อาร์กิวเมนต์บนมัลติเพล็กเซอร์ "41" (b) (a) (b)

อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้วงจร "AND" แบบลอจิคัลเดียวกันกับเมื่อสร้างอุปกรณ์มัลติเพล็กเซอร์ ความแตกต่างที่สำคัญจากมัลติเพล็กเซอร์คือความสามารถในการรวมอินพุตหลายตัวเข้าเป็นหนึ่งเดียวโดยไม่มีวงจรเพิ่มเติม อย่างไรก็ตาม เพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของวงจรไมโคร จะเป็นการดีกว่าถ้าติดตั้งอินเวอร์เตอร์ที่อินพุตของอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณเพื่อขยายสัญญาณอินพุต

ถ้าเราพิจารณา แผนผังตัวถอดรหัสเองจากนั้น demultiplexer ก็สามารถทำให้ง่ายขึ้นอย่างมาก ค่อนข้างง่ายที่จะเพิ่มอินพุตอีกหนึ่งรายการให้กับองค์ประกอบลอจิคัล "AND" แต่ละตัวที่รวมอยู่ในตัวถอดรหัส - In วงจรนี้มักเรียกว่าตัวถอดรหัสพร้อมอินพุตที่เปิดใช้งาน การแสดงภาพกราฟิกของดีมัลติเพล็กซ์เซอร์จะแสดงในรูปที่ 6

ในชิป MOS ไม่มีชิปดีมัลติเพล็กเซอร์แยกกัน เนื่องจากมัลติเพล็กเซอร์ MOS ที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ตามสัญญาณข้อมูลจะไม่แยกความแตกต่างระหว่างอินพุตและเอาต์พุตนั่นคือ ทิศทางของการแพร่กระจายของสัญญาณข้อมูลเช่นเดียวกับในคีย์กลสามารถทำได้โดยพลการ หากมีการสลับอินพุทและเอาท์พุท มัลติเพล็กเซอร์ CMOS จะทำงานเป็นตัวดีมัลติเพล็กเซอร์ ดังนั้นจึงมักเรียกง่ายๆ ว่าสวิตช์

(อุปกรณ์เปรียบเทียบ) กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างคำสองคำ ความสัมพันธ์หลักที่ความสัมพันธ์อื่นๆ สามารถแสดงออกมาได้คือความสัมพันธ์สองแบบ "เท่ากับ" และ "มากกว่า" เครื่องมือเปรียบเทียบ (อุปกรณ์เปรียบเทียบ) กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างคำสองคำ ความสัมพันธ์หลักที่ความสัมพันธ์อื่นๆ สามารถแสดงออกมาได้คือความสัมพันธ์สองแบบ "เท่ากับ" และ "มากกว่า"

งานห้องปฏิบัติการ

มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์

วัตถุประสงค์ของงาน:ความเชี่ยวชาญเชิงปฏิบัติของหลักการของการสร้างมัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์และการศึกษาทดลองบนม้านั่งในห้องปฏิบัติการ

1.1 มัลติเพล็กเซอร์

มัลติเพล็กเซอร์เป็นวงจรหลายอินพุตแบบผสมผสานที่มีเอาต์พุตเดียว อินพุตมัลติเพล็กเซอร์จะถูกแบ่งออกเป็นข้อมูล ดี 0, ดี 1, …, ดี n-1 และผู้จัดการ (ที่อยู่) ก 0, ก 1, …, กเค-1. โดยทั่วไปแล้ว 2k = n โดยที่ k และ n คือจำนวนที่อยู่และการป้อนข้อมูลตามลำดับ รหัสไบนารี่ที่มาถึงอินพุตที่อยู่จะกำหนด (เลือก) หนึ่งในอินพุตข้อมูล ซึ่งเป็นค่าของตัวแปรที่จะถูกส่งไปยังเอาต์พุต ยนั่นคือมัลติเพล็กเซอร์ใช้ฟังก์ชัน:

ตารางการทำงานที่อธิบายการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์ที่มีข้อมูล เช่น n = 4 ข้อมูล ( ดี 0, ดี 1, ดี 2, ดี 3) และ k = 2 ที่อยู่ ( ก 0, ก 1) อินพุตแสดงไว้ในตาราง 1.

ตัวแปรของการใช้งานวงจรของมัลติเพล็กเซอร์ "4-1" ("สี่ต่อหนึ่ง" เช่นการสลับข้อมูลจากหนึ่งในสี่อินพุตไปเป็นเอาต์พุตเดี่ยว) และการแสดงกราฟิกแบบเดิมจะแสดงในรูปที่ 1 1.

ที่นี่มัลติเพล็กเซอร์ถูกสร้างขึ้นเป็นชุดของตัวเชื่อมต่อข้อมูลสองอินพุต (จำนวนเท่ากับจำนวนอินพุตข้อมูล) ควบคุมโดยสัญญาณเอาต์พุตของตัวถอดรหัสซึ่งจะถอดรหัสรหัสที่อยู่ไบนารี เอาต์พุตของขั้วต่อจะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยวงจร OR

https://pandia.ru/text/77/497/images/image005_121.gif" width="272 height=23" height="23"> (2)

จาก (2) เป็นไปตามนั้นสำหรับค่าใดๆ ของรหัสที่อยู่ เงื่อนไขทั้งหมดยกเว้นหนึ่งจะมีค่าเท่ากับศูนย์ เทอมที่ไม่เป็นศูนย์จะเท่ากับ ดีฉันโดยที่ i คือค่าของรหัสที่อยู่ปัจจุบัน

ตามความสัมพันธ์นี้ วงจรมัลติเพล็กเซอร์จริงจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งหนึ่งในนั้นสำหรับมัลติเพล็กเซอร์แบบสี่ต่อหนึ่งจะแสดงในรูปที่ 1 2. ตามกฎแล้ว วงจรจะเสริมด้วยอินพุตสิทธิ์การใช้งาน - E (แสดงด้วยเส้นประ) หากไม่มีใบอนุญาตทำงาน (E=0) เอาต์พุต ที่กลายเป็นศูนย์และไม่ขึ้นอยู่กับการรวมกันของสัญญาณที่อินพุตข้อมูลและที่อยู่ของมัลติเพล็กเซอร์

มัลติเพล็กเซอร์ 4-1, 8-1, 16-1 ผลิตขึ้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของชุดวงจรรวมดิจิทัลหลายชุดและมีรหัสตัวอักษร KP ตัวอย่างเช่น K555KP1 เป็นมัลติเพล็กเซอร์ 2-1 (ในกรณีนี้มีมัลติเพล็กเซอร์สี่ตัว), K555KP12 เป็นมัลติเพล็กเซอร์ 4-1 (มีมัลติเพล็กเซอร์สองตัวอยู่ในกล่องเดียว) เป็นต้น

ในกรณีที่ ฟังก์ชั่นไอซีมัลติเพล็กเซอร์ไม่เป็นที่พอใจของนักพัฒนาในแง่ของจำนวนอินพุตข้อมูล พวกเขาใช้การเรียงซ้อนเพื่อเพิ่มจำนวนอินพุตให้เป็นค่าที่ต้องการ วิธีที่เป็นสากลที่สุดในการเพิ่มขนาดของมัลติเพล็กเซอร์คือการสร้างโครงสร้างเสี้ยมที่ประกอบด้วยมัลติเพล็กเซอร์หลายตัว ในกรณีนี้ ระดับแรกของวงจรคือคอลัมน์ที่มีมัลติเพล็กเซอร์มากเท่าที่จำเป็นเพื่อให้ได้อินพุตข้อมูลตามจำนวนที่ต้องการ มัลติเพล็กเซอร์ทั้งหมดในคอลัมน์นี้จะถูกสลับโดยใช้รหัสที่อยู่เดียวกัน ซึ่งประกอบด้วยจำนวนบิตลำดับต่ำที่สอดคล้องกันของรหัสที่อยู่ทั่วไป บิตที่สำคัญที่สุดของรหัสที่อยู่จะใช้ในระดับที่สอง ซึ่งมัลติเพล็กเซอร์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำงานทางเลือกของมัลติเพล็กเซอร์ของเทียร์แรกจะเป็นเอาต์พุตทั่วไป

วงจรปิรามิดที่ทำหน้าที่ของมัลติเพล็กเซอร์ "16-1" และสร้างบนมัลติเพล็กเซอร์ "4-1" จะแสดงในรูปที่ 1 3.

1.2. อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ

ดีมัลติเพล็กเซอร์เป็นวงจรที่ทำหน้าที่ผกผันกับมัลติเพล็กเซอร์ กล่าวคือ มันเป็นวงจรผสมที่มีอินพุตข้อมูลเดียว ( ดี) เอาต์พุตข้อมูล ( ที่ 0, ที่ 1, …, ที่ n-1) และอินพุตควบคุม k (ที่อยู่) ( ก 0, ก 1, …, กเค-1) โดยทั่วไป เช่นเดียวกับมัลติเพล็กเซอร์ 2k = n รหัสไบนารี่ที่มาถึงอินพุตที่อยู่จะกำหนดหนึ่งในเอาต์พุต n ซึ่งค่าตัวแปรจากการป้อนข้อมูลจะถูกถ่ายโอน ( ดี) กล่าวคือ อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณใช้ฟังก์ชันต่อไปนี้:

0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

ก 0, ก 1

ที่ 0 ที่ 1 ที่ 2 ที่ 3

ก 0, ก 1

ที่ 0 ที่ 1 ที่ 2 ที่ 3

สมการที่อธิบายการทำงานของอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ:

https://pandia.ru/text/77/497/images/image015_70.gif" width="100" height="24 src="> (4)

วงจรดีมัลติเพล็กเซอร์ที่สร้างขึ้นตามสมการเหล่านี้และการแสดงกราฟิกจะแสดงในรูปที่ 1 4.

ข้าว. 4. วงจรดีมัลติเพล็กเซอร์ "1-4" (a)

และภาพลักษณ์ทั่วไป (b)

ฟังก์ชันอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณสามารถนำไปใช้งานได้อย่างง่ายดายโดยใช้ตัวถอดรหัส หากใช้อินพุต "ความละเอียด" (E) เป็นอินพุตข้อมูลของอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ และใช้อินพุต 1, 2, 4 ... เป็นอินพุตที่อยู่ของอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ ก 0, ก 1, ก 2, ... แท้จริงแล้ว เมื่อค่าสัญญาณที่อินพุต E ทำงานอยู่ เอาต์พุตที่สอดคล้องกับรหัสที่จ่ายให้กับอินพุตที่อยู่จะถูกเลือก ดังนั้น ไอซีตัวถอดรหัสที่มีอินพุตที่เปิดใช้งานบางครั้งเรียกว่าไม่ใช่แค่ตัวถอดรหัส แต่ตัวถอดรหัส-ดีมัลติเพล็กซ์เซอร์ (เช่น K155ID4, K531ID7 เป็นต้น)

1.3 การประยุกต์ใช้มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์

1.3.1. คำว่า "มัลติเพล็กซ์" หมายถึงกระบวนการส่งข้อมูลจากหลายแหล่งผ่านช่องทางร่วม และอุปกรณ์ที่ดำเนินการรวมข้อมูลลงในช่องสัญญาณเดียวในด้านการส่ง มักจะเรียกว่ามัลติเพล็กเซอร์ อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถแยกสัญญาณที่มาจากหลายแหล่งได้ชั่วคราวและส่งไปยังช่องทางการสื่อสาร (สาย) ทีละรายการตามการเปลี่ยนแปลงรหัสที่อินพุตที่อยู่

ในด้านการรับ มักจะจำเป็นต้องดำเนินการตรงกันข้าม - การดีมัลติเพล็กซ์ เช่น การกระจายส่วนของข้อมูลที่ได้รับผ่านช่องทางการสื่อสารไปยังผู้รับในครั้งต่อ ๆ กัน การดำเนินการนี้ดำเนินการโดยอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ การใช้มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์ร่วมกันในการส่งข้อมูลจากแหล่ง n ไปยังตัวรับ n บนเส้นร่วมแสดงไว้ในรูปที่ 1 5. (โดยทั่วไปจำนวนแหล่งข้อมูลไม่เท่ากับจำนวนผู้รับ)

https://pandia.ru/text/77/497/images/image018_62.gif" alt=" ลายเซ็น:" align="left" width="253" height="123 src=">!}

0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

หมายเลขกองพล

(ตัวเลือก)

มิติ

มัลติเพล็กเซอร์

ประเภท (พื้นฐาน) LE

OFPN (และหรือไม่ใช่)

OFPN (และหรือไม่ใช่)

2.2. ตรวจสอบการทำงาน (ลบตารางความจริง) ของ IC มัลติเพล็กเซอร์ K531KP2

2.3. อิงจาก IC มัลติเพล็กเซอร์ K531KP2 ออกแบบและทดสอบวงจรที่ใช้ฟังก์ชันลอจิคัลที่สอดคล้องกับตัวเลือกของคุณ (ตารางที่ 5)

ตารางที่ 5

หมายเลขกองพล (ตัวเลือก)	ฟังก์ชันลอจิก
	ความเท่าเทียมกันของตัวแปรสองตัว
	อสมการของตัวแปรสองตัว

3. คำถามทดสอบ

1. กำหนดมัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์

2. แสดงรายการแอปพลิเคชันของมัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์

3. อะไรคือสาระสำคัญของมัลติเพล็กเซอร์แบบเรียงซ้อน? อธิบายวิธีการออกแบบมัลติเพล็กเซอร์ที่มีอินพุต 16, 32 ฯลฯ โดยยึดตาม IC มัลติเพล็กเซอร์ "8-1"

4. ใช้วงจรมัลติเพล็กเซอร์ IC “8-1” ออกแบบวงจรที่ใช้ฟังก์ชันลอจิคัล:

4.1. ความเท่าเทียมกันของคำสามบิต (ความเท่าเทียมกันของจำนวนคำในคำสามบิต);

4.2. ความเท่าเทียมกันคี่ของคำสามบิต

4.3. ย= เอ็กซ์ 1เอ็กซ์ 2+เอ็กซ์ 1เอ็กซ์ 3+เอ็กซ์ 2เอ็กซ์ 3.

5. อธิบายว่าอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณสามารถใช้เพื่อแปลงรหัสซีเรียลเป็นแบบขนานได้อย่างไร

6. อธิบายว่ามัลติเพล็กเซอร์สามารถใช้เพื่อแปลงโค้ดคู่ขนานเป็นโค้ดอนุกรมได้อย่างไร

7. ข้อมูลจากหนึ่งในสี่แหล่งจะต้องส่งตามลำดับผ่านหนึ่งบรรทัดไปยังหนึ่งในสามผู้รับ ออกแบบวงจรและอธิบายการทำงานของชุดควบคุมการส่งและรับที่ให้ความสามารถนี้