Ч 1 Лекция 4 КОМБИНАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА Лектор Люличева

Ч 1. Лекция 4 КОМБИНАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА Лектор: Люличева И. А. 1

Рассматриваются вопросы n n Схема вычитателя Компараторы Мультиплексоры и демультиплексоры Примеры применения 2

4 разрядный вычитатель =1

Компаратор n n Это- комбинационное устройство, которое сравнивает 2 чистла и определяет их соотношение Выходы компаратора обычно выдают информацию о трех отношениях A>B A=B A<B Например для синтеза 2 двыхразрядного компоратора со входами A (A 1 A 0) и B (B 1 B 0) мы выполняем следующие шаги:

Компараторы n n n n Описываем условия для выходов: E=1 при A=B G (= 1 при A > B) и L (= 1 при A < B) Используя таблицу истинности или Карты Карно получаем для всех выходов E= A’ 1 A’ 0 B’ 1 B’ 0 + A’ 1 A 0 B’ 1 B 0 + A 1 A 0 B 1 B 0 + A 1 A’ 0 x x B 1 B’ 0 или E=(( A 0 ⊕ B 0) + ( A 1 ⊕ B 1))’ G = A 1 B’ 1 + A 0 B’ 1 B’ 0 + A 1 A 0 B’ 0 L= A’ 1 B 1 + A’ 1 A’ 0 B 0 + A’ 0 B 1 B 0

Компараторы Ниже показаны преобразования для упрощения Е n Е= (A 0 B 0 + A’ 0 B’ 0)(A 1 B 1 + A’ 1 B’ 1) since (x ⊕ y)’ = (xy +x’y’) Е= ( A 0 ⊕ B 0)’ ( A 1 ⊕ B 1)’ = (( A 0 ⊕ B 0) + ( A 1 ⊕ B 1))’ A 0 E A 1 B 0 B 1 Comparator G L

Мультиплексоры и демультиплексоры n n Мультиплексор - это устройство, которое осуществляет выборку одного из нескольких входов и подключает его к своему выходу, в зависимости от состояния двоичного кода на адресных шинах. Другими словами, мультиплексор переключатель сигналов, имеющий несколько входов и один выход. К выходу подключается тот вход, чей номер соответствует выбранному.

Мультиплексоры и демультиплексоры n n Таблица истинности мультиплексора на 4*1 очень проста. Ясно видно как в зависимости от двоичного кода на адресных входах на выход передается сигнал от нужного объекта. А 0 А 1 У 0 0 D 0 0 1 D 1 1 0 D 2 1 1 D 3

Мультиплексоры и демультиплексоры n Структуру мультиплексора (MUX) можно представить различными схемами. Одна из возможных схем мультиплексора на 4 входа приведена слева внизу. Справа внизу – схемное обозначение такого MUX.

Мультиплексоры и демультиплексоры n n Демультиплексор - устройство, обратное мультиплексору. Т. е. , у демультиплексора один вход и несколько выходов. Двоичный код определяет, на какой из выходов будет подан входной сигнал. Таблица истинности очевидна (доска). И еще одно определение: демультиплексор - это устройство, которое преобразует последовательный код в параллельный.

Мультиплексоры и демультиплексоры n n Обычно в качестве демультиплексора используют дешифраторы, в которых вводят дополнительный вход стробирования. Из-за схожести структур мультиплексора и демультиплексора в КМОП сериях есть микросхемы, которые одновременно являются мультиплексорром и демультиплексором, смотря с какой стороны подавать сигналы, например, К 561 КП 1, работающая как переключатель 8 х1 и переключатель 1 х8 (то есть как мультиплексор или демультиплексор с восемью входами или выходами).

Для СР: применение мультиплексора с АЦП и МК 8051 для опроса 6 датчиков 14

Мультиплексоры и демультиплексоры n n Кроме того, в КМОП микросхемах помимо переключения цифровых сигналов (лог. 0 или 1) существует возможность переключения аналоговых. Другими словами, это переключатель аналоговых сигналов, управляемый цифровым кодом. Такие микросхемы называются коммутаторами. К примеру, с помощью коммутатора можно переключать сигналы, поступающие на вход усилителя (селектор входов). Вот напоследок схему селектора входов мы и рассмотрим. Построим ее, скажем, с использованием триггеров и мультиплексора.

Мультиплексоры и демультиплексоры

Мультиплексоры и демультиплексоры n n На триггерах микросхемы DD 1 собран кольцевой счетчик нажатий кнопки разрядностью 2 (два триггера - 2 разряда). Двухразрядный двоичный код поступает на адресные входы D 0 D 1 микросхемы DD 2. Микросхема DD 2 представляет собой сдвоенный четырехканальный коммутатор. В соответствии с двоичным кодом к выходам микросхемы А и В подключаются входы А 0 -А 3 и В 0 -В 3 соответственно. Элементы R 1, R 2, C 1 устраняют дребезг контактов кнопки. Дифференцирующая цепь R 3 C 2 устанавливает триггеры в нулевое состояние при включении питания, при этом к выходу подключается первый вход. При нажатии на кнопку триггер DD 1. 1 переключается в состояние лог. 1 и к выходу подключается второй вход и т. д. Перебор входов идет по кольцу, начиная с первого.

Вопросы для самоконтроля 1. Какие комбинационные устройства вам известны? 2. Где применяются шифраторы? 3. Назначение мультиплексора. 4. Таблица истинности демультиплексора. 18