Всем доброго времени суток! Сегодня я расскажу о мультиплексорах, которые относятся к комбинационным микросхемам, к этим типам микросхем также относятся и дешифраторы и шифраторы, о которых я рассказывал раньше.

Основное назначение мультиплексоров (англ. multiplexer) это поочередная передача на один выход сигнала с нескольких входов, то есть они выполняют мультиплексирование.

Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.

Давайте обратимся немного к истории. Вся радиоэлектроника и радиотехника появилась из желания людей общаться на больших расстояниях, от этого появились усилители и радиоприёмники. Чтобы не тянуть множество многокилометровых линий для телеграфа стали применять коммутаторы – помещения, в которых сидели люди – телефонисты. Телефонисты, а точнее телефонистки (так как большинство из них были женщины) переключали множество линий между собой. Со временем телефонисток заменили реле-коммутаторы, однако у таких реле имелось множество недостатков. Во-первых, низкое быстродействие. Во-вторых, невысокая долговечность механических контактов и низкая надёжность, что приводило к частым отказам реле-коммутаторов. В-третьих, такое неприятное для цифровых логических схем событие, как дребезг контактов. Из-за дребезга контактов возникают импульсы в схеме, которые некоторые логические микросхемы могли принять за логические сигналы, что приведёт к ложным срабатываниям. Кроме того обмотки реле являются источниками индуктивных выбросов, опасных для современных микросхем.

С учётом всего вышеизложенного были разработаны электронные коммутаторы, к которым относятся различные оптоэлектронные приборы и мультиплексоры. Роль мультиплексоров в цифровых устройствах трудно переоценить. Современные цифровые устройства представляют собой системы, в которых с предельно достижимыми скоростями беспрерывно переносятся электрические импульсы. Эти импульсы направляют в определённые каналы с помощью мультиплексоров, об особенностях которых я расскажу ниже.

Мультиплексор имеет несколько входов, которые называются каналами мультиплексора и несколько выходов, которые называются разрядами мультиплексора. Количество каналов в микросхемах мультиплексорах может быть от 2 до 16, а количество разрядов – от 1 до 4. Управление работой мультиплексора осуществляется с помощью адресных входов, на которые в двоичном коде поступает номер канала, с которого в данный момент необходимо передать информацию на выход прибора. На схемах мультиплексоры обозначаются буквами MS, а в обозначении типа микросхемы имеют суффикс КП.

Микросхемы мультиплексоры: (слева направо) К555КП2, К555КП11, К555КП15.

Микросхемы мультиплексоры имеют выходы 2С или 3С. Также имеют входы разрешения С или EZ. Часто в одной микросхеме соединены два мультиплексора, например К555КП2. Рассмотрим работу мультиплексора на примере микросхемы К555КП15.

Микросхема К555КП15 является мультиплексором, восьмиканальным и одноразрядным, то есть она позволяет реализовать восьмипозиционный переключатель сигналов на одно направление. Таблица истинности данной микросхемы показана ниже. В таблице сигналы на входах 0 … 7 обозначены D0 … D7, Q – прямой выход, -Q – инверсный, Z – третье состояние.

Работает данная микросхема следующим образом. Когда на разрешающем входе С высокий логический уровень, то на выходах – прямом и инверсном высокоимпендансное состояние, то есть какой либо сигнал отсутствует. Разрешающим является низкий логический уровень на входе С, в таком случае сигнал на выходах соответствует сигналу на том входе, номер которого в двоичном коде задаётся на входах 1, 2, 4. Сигнал на инверсном входе противоположен сигналу на прямом входе.