Как увеличить разрядность мультиплексора

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.

Так как есть n строк выбора, будет 2 n возможных комбинаций нулей и единиц. Итак, каждая комбинация выберет только один ввод данных. Мультиплексор также называется Mux .

4×1 Мультиплексор

Мультиплексор 4×1 имеет четыре входа данных I ₃ , I ₂ , I ₁ и I ₀ , две строки выбора s ₁ & s ₀ и один выход Y. Блок-схема мультиплексора 4×1 показана на следующем рисунке.

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
• 16×1 мультиплексор

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.

Пусть мультиплексор 8×1 имеет восемь входов данных от I ₇ до I ₀ , три строки выбора s ₂ , s ₁ & s0 и один выход Y. Таблица истинности мультиплексора 8×1 показана ниже.

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.

Те же строки выбора, s ₁ и s ₀ , применяются к обоим мультиплексорам 4×1. Входы данных верхнего мультиплексора 4×1 — от I ₇ до I _4, а входы данных нижнего мультиплексора 4×1 — от I ₃ до I ₀ . Таким образом, каждый мультиплексор 4×1 создает выходной сигнал на основе значений строк выбора, s ₁ и s ₀ .

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.

• Если s ₂ равно нулю, то выход мультиплексора 2×1 будет одним из 4 входов от I ₃ до I ₀ на основе значений линий выбора s ₁ & s ₀ .
• Если s ₂ равно единице, то выход мультиплексора 2×1 будет одним из 4 входов от I ₇ до I ₄ на основе значений линий выбора s ₁ & s ₀ .

Если s ₂ равно нулю, то выход мультиплексора 2×1 будет одним из 4 входов от I ₃ до I ₀ на основе значений линий выбора s ₁ & s ₀ .

Если s ₂ равно единице, то выход мультиплексора 2×1 будет одним из 4 входов от I ₇ до I ₄ на основе значений линий выбора s ₁ & s ₀ .

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.

Пусть мультиплексор 16×1 имеет шестнадцать входов данных от I ₁₅ до I ₀ , четыре строки выбора от s ₃ до s ₀ и один выход Y. Таблица истинности мультиплексора 16×1 показана ниже.

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.

Те же строки выбора, s ₂ , s ₁ и s ₀ , применяются к обоим мультиплексорам 8×1. Входы данных верхнего мультиплексора 8×1 — от I ₁₅ до I _8, а входы данных нижнего мультиплексора 8×1 — от I ₇ до I ₀ . Следовательно, каждый мультиплексор 8×1 создает выходной сигнал на основе значений строк выбора, s ₂ , s ₁ & s ₀ .

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.

• Если s ₃ равно нулю, то выход мультиплексора 2×1 будет одним из 8 входов от ₇ до I ₀ на основе значений линий выбора s ₂ , s ₁ & s ₀ .
• Если s ₃ равен единице, то выход мультиплексора 2×1 будет одним из 8 входов от I ₁₅ до I ₈ на основании значений линий выбора s ₂ , s ₁ & s ₀ .

Если s ₃ равно нулю, то выход мультиплексора 2×1 будет одним из 8 входов от ₇ до I ₀ на основе значений линий выбора s ₂ , s ₁ & s ₀ .

Если s ₃ равен единице, то выход мультиплексора 2×1 будет одним из 8 входов от I ₁₅ до I ₈ на основании значений линий выбора s ₂ , s ₁ & s ₀ .

Таким образом, общая комбинация двух мультиплексоров 8×1 и одного мультиплексора 2×1 работает как один мультиплексор 16×1.

Помогите с мультиплексорами)

2. Чем отличается полный мультиплексор от неполного?
3. Зачем нужен вход разрешения у мультиплексора? Как работает мультиплексор при пассивном
сигнале на этом входе?
4. Каким логическим уравнением описывается работа мультиплексора 2×1?
5. Как увеличить разрядность мультиплексора?
6. Как с помощью мультиплексора можно осуществить преобразование параллельного кода в
последовательный?
7. Дайте классификацию мультиплексоров.
8. Дайте определение демультиплексора.
9. Сколько выходов имеет мультиплексор?

Голосование за лучший ответ

Можно две ноги закомпресить.

Похожие вопросы

Мультиплексор: все, что вам нужно знать

Un мультиплексор представляет собой комбинационную схему, имеющую несколько входов и один выход данных. При этом можно выбрать проход только одного из его входов, чтобы направить его к выходу. То есть вы можете выбрать, с какого входа принимать данные или бит, который находится на входе, и игнорировать остальные входы. Это очень распространено в электронике, когда несколько соединений должны совместно использовать одну линию или шину.

То есть, управляя мультиплексором, вы можете всегда выбирать подходящий вход. Что делает возможным, что, несмотря на наличие только одного соединения, вы можете работать с несколькими устройствами ввода одновременно, не мешая друг другу. Кроме того, вы должны знать, что демультиплексор обычно используется вместе с мультиплексором во многих проектах .

Что такое мультиплексор?

Эти комбинированные сервисы называются мультиплексоры они обычно не сложные. Они состоят из нескольких логических вентилей, в зависимости от количества вводимых данных, и управление может увеличить сложность. Обычно они включают 2 n входы и одиночный выход, а также линии управления. И вы можете использовать несколько из них в комбинации, чтобы увеличить количество доступных билетов.

Это можно понимать как селектор. Например, представьте, что у вас есть очень простой с двумя входами, самый простой из возможных. Эта схема будет иметь один управляющий вход и выход. Если входами являются A и B, с помощью управляющего входа можно контролировать, передает ли значение A на выход S или это делает B. Для этого вам нужно только изменить значение контрольной линии C. Например, если C = 0, это будет A, а если C = 1, то B.

Как вы понимаете, чем больше входов, тем больше потребуется. управляющие входы для выбора. Фактически, мультиплексор — это специальный тип декодера с разрешающим сигналом для каждого включенного логического элемента И и логическим элементом ИЛИ между выходом и логическими элементами И. Таким образом, его можно будет легко выбрать.

Что касается его приложений, вы можете использовать его для множества вещей:

• Селектор входа для совместного использования одной шины или линии при наличии нескольких входов.
• Сериализатор, чтобы он принимал значение каждого из своих входов по порядку.
• Для мультиплексной передачи с использованием одних и тех же линий связи для различных данных от разных устройств. Например, представьте, что вы хотите использовать один и тот же вывод данных микроконтроллера для подключения нескольких выходов устройства, но он может отправлять информацию только по одному за раз .
• Выполнять логические функции и т. Д.

Типы мультиплексоров

В зависимости от способа разделения передачи различают различные виды мультиплексоры или мультиплексирование:

Как вы понимаете, они управляются частотой, временем, часами, двоичным кодом и длиной волны. Но здесь меня интересуют только обычные .

Помимо типов, как и в случае с демультиплексором, вы можете найти его с помощью более или менее каналов 2, 4, 8, 16 и т. Д., В зависимости от того, что вам нужно для ваших проектов DIY.

Отличия от демультиплексора

В цифровой электронике есть демультиплексор, комбинационная схема, которая является антагонистом мультиплексора. В этом случае будет только один информационный вход, но он может передаваться через его различные выходы. Другими словами, в этом случае управляющие сигналы будут решать, на какой выход будут переданы входные данные.

Si вы подключаете демультиплексор к выходу мультиплексора, у вас может быть очень полезная система для изучения того, как работают оба устройства.

Где купить?

Эти устройства обычно реализуются в макать чипсы очень простой. Вы можете найти их в большом количестве брендов и с несколькими входами или выходами в случае использования демультиплексора. К тому же их легко найти в различных специализированных СМИ или интернет-магазинах. Если вы заинтересованы в покупке одного из них по хорошей цене, это могут быть хорошие примеры для начала ваших проектов:

• IT 8-канальный мультиплексор
• 8-канальный мультиплексор perel
• Товар не был найден.
• CD74HC4067 16-канальный мультиплексор / демультиплексор

Советую прочитать таблицы данных от их производителей, чтобы получить четкое представление об их цоколевка, так как они могут отличаться в зависимости от производителя или типа, который вы приобрели.

cd74hc4067

Кроме того, как видите, есть также очень хорошие модули, позволяющие объединить оба устройства в одно. Это случай известный CD74HC4067, небольшой модуль с технологией TTL, который может помочь вам двунаправленно работать с его 16 баналами, используя MUX / DEMUX. То есть вы можете использовать его как своего рода умный выключатель.

Таким образом, ваш Arduino может читать и писать до 16 разных устройств всего с 5 контактами, 4 из которых используются для управления, а еще один для сбора сигнала, который предназначен для чтения или записи в соответствии с выбранным каналом.

Этот чип хорош тем, что работает как с цифровыми, так и с аналоговыми сигналами, поэтому он совместим со многими датчиками, которые работают на аналоговых и других цифровых микросхемах, а также с множеством различных электронных элементов. Это дает большую универсальность. Вот почему они также известны как расширители ввода-вывода или усилители ввода-вывода .

Вы даже можете использовать его для связь через последовательный порт, шина I2C или SPI, о котором мы уже говорили в других случаях.

Конечно, прежде чем работать с ним, необходимо убедиться, что встретить напряжения и токи который допускает эту схему, чтобы не повредить ее. Например, в этом случае он может обеспечивать до 20 мА, а также напряжение от 2 до 6 В. Однако, если вы хотите работать с более высокими токами ты мог бы использовать реле или через транзистор.

Интеграция с Arduino

В одну сторону иметь больше входов на вашей плате Arduino или больше выходов, заключается в использовании этих мультиплексоров и демультиплексоров. С их помощью вам не придется покупать более дорогую плату с большим количеством контактов или использовать другие уловки для подключения всего, что вам нужно.

Например, вы можете использовать Модуль MUX и DEMUX чтобы иметь возможность иметь и то, и другое в одном элементе, а затем просто интегрировать его в свой проект с Arduino. С CD74HC4067 вы можете очень легко подключить его, поэтому вы должны соблюдать следующие правила:

• Vcc микросхемы MUX / DEMUX, вы должны подключить его к Vcc Arduino или 5V.
• GND, земля, вы должны подключить ее к GND Arduino.
• Контакты, обозначенные S0, S1, S2, S3, управляют активным каналом с четырьмя цифровыми входами / выходами Arduino, такими как D8, D9, D10 и D11.
• EN также включен, так что он работает как мультиплексор, вы можете подключить его к GND Arduino.
• А SIG — это выходной сигнал, который будет определять выбранный канал. Его можно подключить к Arduino или к любому устройству, которое должно считывать вывод. В этом случае я подключил его к A0, чтобы получить значения от самой Arduino.
• На другом конце модуля у вас будут входы в этом случае, это C0-C10, которые вы можете подключать к своим устройствам.

После подключения код Arduino может быть простым. В Скетч Arduino IDE как мультиплексор Это может быть следующее (этот код будет только выключать и включать их каналы соответственно, но вы можете изменить его, чтобы сделать проект, который хотите):

const int muxSIG = A0; const int muxS0 = 8; const int muxS1 = 9; const int muxS2 = 10; const int muxS3 = 11; int SetMuxChannel(byte channel) < digitalWrite(muxS0, bitRead(channel, 0)); digitalWrite(muxS1, bitRead(channel, 1)); digitalWrite(muxS2, bitRead(channel, 2)); digitalWrite(muxS3, bitRead(channel, 3)); >void setup() < pinMode(muxSIG, OUTPUT); pinMode(muxS0, OUTPUT); pinMode(muxS1, OUTPUT); pinMode(muxS2, OUTPUT); pinMode(muxS3, OUTPUT); >void loop() < for (byte i = 0; i < 16; i++) < SetMuxChannel(i); digitalWrite(muxSIG, HIGH); delay(200); digitalWrite(muxSIG, LOW); delay(200); >>

Если вы хотите использовать его как DEMUX, вы должны учитывать только то, что C0-C10 будет выходом, а SIG — входом. Если вы хотите использовать его как демультиплексор, код изменится так:

onst int muxSIG = A0; const int muxS0 = 8; const int muxS1 = 9; const int muxS2 = 10; const int muxS3 = 11; int SetMuxChannel(byte channel) < digitalWrite(muxS0, bitRead(channel, 0)); digitalWrite(muxS1, bitRead(channel, 1)); digitalWrite(muxS2, bitRead(channel, 2)); digitalWrite(muxS3, bitRead(channel, 3)); >void setup() < Serial.begin(9600); pinMode(muxS0, OUTPUT); pinMode(muxS1, OUTPUT); pinMode(muxS2, OUTPUT); pinMode(muxS3, OUTPUT); >void loop() < for (byte i = 0; i < 16; i++) < SetMuxChannel(i); byte muxValue = analogRead(muxSIG); Serial.print(muxValue); Serial.print("\t"); >Serial.println(); delay(1000); >

Помните, что вы можете получить больше информации с помощью наших бесплатный курс программирования Arduino.

Комментарий, оставьте свой

Разрядность Мультиплексора

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Поделиться

Последние посетители 0 пользователей онлайн

• Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

Объявления

Сообщения

Печатайте крышку и клейте. Хотя толку герметизировать, если у вас рулевая рейка все равно имеет не герметична.

Отлично спасибо. Тогда применю ее

Он и в авторской схеме был. Потенциал на входах RS+/RS- получается примерно 1/2 напряжения питания.

Таже самая схема что я давал в самом самом начале. Это и был микрофонный усилитель. Потенциометром регулировалось усиление.