Autor:Jiří Gregor Předmět/vzděláva cí oblast: Digitální technika Tematická oblast:Digitální technika Téma:Multiplexery Ročník:2. Datum vytvoření:únor 2012 Název:VY_32_INOVACE_ ELE Anotace: Navrhování digitálních přepínačů – multiplexerů. Prezentace je určena pro přípravu žáků oboru Mechanik elektrotechnik. Využitím grafických možností sady Microsoft Office 2010 se materiál stává inovativním zejména názorností výkladu, který vede žáka krok za krokem ke správnému řešení. Interaktivní prezentační prvky, animace a bohaté ilustrační příklady napomáhají lepšímu pochopení tématu a usnadňují rozvoj odborných znalostí a dovedností žáků. Metodický pokyn: Materiál primárně slouží pro výklad v hodině, ale díky své názornosti může být využit i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Otázky na konci tématu ověřují, jak žáci danou problematiku zvládli, a po vytištění je lze použít i jako samostatný test. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC, dataprojektoru. Využitím interaktivní tabule je možné zvýšit jeho interaktivitu.

DIGITÁLNÍ TECHNIKA MULTIPLEXERY

Multiplexery Multiplexer je kombinační logický obvod, který umožňuje převádět digitální informace z některého vstupního kanálu na výstup. Zjednodušeně bychom ho mohli označit jako přepínač digitálních signálů.

Multiplexery Navrhněme logický obvod splňující funkci přepínače dvou logických signálů prostřednictvím adresového vstupu A, kterým budeme volit (logickou hodnotou 0 nebo 1) propojení jednoho z datových vstupů D1, D2 na výstup Y. Obvod bude ještě opatřen blokovacím vstupem E (enable), který svou hodnotou logické 1 funkci obvodu povolí.

Multiplexery

Multiplexery Obvod doplníme pravdivostní tabulkou:

Multiplexery Tabulku můžeme zjednodušit následovně:

Multiplexery Uvedli jsme příklad nejjednoduššího multiplexeru, kdy změnou logické hodnoty adresového vstupu měníme propojení příslušného datového vstupu na výstup. Chceme-li však počet datových vstupů (kanálů) zvýšit, je třeba zvýšit i počet vstupů adresových. Protože se pohybujeme v binární, tedy dvojkové soustavě, počet datových vstupů je roven počtu kombinací dvou logických hodnot na adresových vstupech.

Multiplexery Na základě předchozího uvedeného příkladu navrhněme čtyřkanálový multiplexer. Tento logický obvod bude mít tedy čtyři datové vstupy a odpovídající počet vstupů adresových. Tedy tolik, kolika prvky je možno vytvořit čtyři kombinace logických hodnot 0 a 1. Přepínání tedy dosáhneme prostřednictvím dvou adresových vstupů – A1 a A2.

Multiplexery Řešení

Multiplexery Počet datových vstupů je tedy roven počtu kombinací logických hodnot na adresových vstupech. Zvolíme-li označení n jako počet adresových vstupů, potom počet datových vstupů je 2 n. Tedy pokud 2 n = 4, pak n = 2. Multiplexery se vyrábějí jako integrované obvody a v praxi se kreslí blokově, značí se MUX. Osmikanálový multiplexer vypadá následovně:

Multiplexery

Kontrolní otázky Vysvětlete, co je multiplexer. Popište nejjednodušší MUX. Vysvětlete, jaký je vztah mezi počtem datových a adresových vstupů a proč. Jakou funkci plní vstup E. Nakreslete šestnáctikanálový MUX. Co si myslíte, že je demultiplexer?

Použité zdroje: ANTOŠOVÁ, Marcela a Vratislav DAVÍDEK. Číslicová technika. 3. vyd. České Budějovice: Kopp, 2008, 286 s. ISBN Autorem všech částí tohoto učebního materiálu, není-li uvedeno jinak, je Jiří Gregor.