Занимательно о микроконтроллерах

Рис. 2.16.Принципиальная схема дешифратора 4x10

Точно так же можно получить схему для любого другого дешифратора. Дешифраторы выпускаются в виде отдельных микросхем или используются в составе других микросхем, таких как мультиплексоры или ПЗУ. Условное графическое обозначение дешифратора на схемах приведено на рис. 2.17. На этом рисунке показано обозначение дешифратора 4x10, принципиальная схема которого изображена на рис. 2.16.

Рис. 2.17.Условное графическое обозначение дешифратора 4x10

Мультиплексоры

Мультиплексорами называются устройства, которые позволяют подавать сигнал с одного из нескольких входов на один выход. В простейшем случае такую коммутацию можно осуществить при помощи ключей, изображенных на схеме рис. 2.18.

Рис. 2.18.Коммутатор, собранный на ключах

В цифровых устройствах нужно научиться управлять такими ключами цифровыми сигналами. Иными словами, мультиплексоры выполняют функцию ключа с электронным управлением цифровым сигналом.

Простейшим ключом с электронным управлением является логический элемент «И». Рассмотрим его таблицу истинности. Один из входов логического элемента «И» будем считать информационным, а другой вход — управляющим. Так как оба входа логического элемента «И» эквивалентны, то не важно, какой из них будет управляющим. Предположим, что вход X — управляющий, a Y — информационный. Для простоты рассуждений разделим таблицу истинности на две части в зависимости от уровня логического сигнала на управляющем входе X.

По таблице истинности отчетливо видно, что пока на управляющий вход X подан нулевой логический уровень, сигнал, поданный на вход Y на выход не проходит. При подаче на управляющий вход X логической единицы сигнал, поступающий на вход Y, появляется на выходе. То есть логический элемент «И» можно использовать в качестве электронного ключа. Остается только объединить выходы элементов «И». Это делается при помощи элемента «ИЛИ» точно так же, как и при построении схемы по произвольной таблице истинности. Такой вариант схемы коммутатора приведен на рис. 2.19.

Рис. 2.19.Принципиальная схема коммутатора, построенного на элементах «И»

В схемах, приведенных на рис. 2.18 и 2.19, можно включать сразу несколько входов на один выход. Однако обычно это приводит к непредсказуемым последствиям. Кроме того, для управления таким коммутатором требуется много входов, поэтому в состав мультиплексора обычно включают двоичный дешифратор, как показано на рис. 2.20. Это позволяет управлять переключением информационных входов при помощи двоичных кодов, подаваемых на управляющие входы дешифратора. Количество информационных входов в таких схемах выбирают кратным степени числа два. Мультиплексор с двоичным управлением изображается на схемах как показано на рис. 2.21.

Рис. 2.20.Принципиальная схема мультиплексора, управляемого двоичным кодом

Рис. 2.21. Условное графическое обозначение мультиплексора

Демультиплексоры

Задача передачи сигнала с одного входа микросхемы на один из нескольких выходов называется демультиплексированием. Демультиплексор можно построить на основе точно таких же схем логического «И», как и при построении мультиплексора. Существенным отличием от мультиплексора является возможность объединения нескольких входов в один без дополнительных элементов. Однако для уменьшения входного тока демультиплексора на входе лучше поставить инвертор.

Схема демультиплексора приведена на рис. 2.22. Для выбора конкретного выхода демультиплексора, как и в мультиплексоре, используется двоичный дешифратор.

Рис. 2.22.Принципиальная схема демультиплексора, управляемого двоичным кодом

На схемах демультиплексор обычно изображается точно так же, как и дешифратор, условное графическое обозначение которого приведено на рис. 2.17. Единственное отличие в изображении схемы — это наличие дополнительного информационного входа V. Условное графическое обозначение демультиплексора приведено на рис. 2.23.

Рис. 2.23.Условное графическое обозначение демультиплексора

Шинные формирователи