Multiplexory a demultiplexory Střední odborná škola Otrokovice Multiplexory a demultiplexory Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Miroslav Hubáček. Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz

Charakteristika 1 DUM Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /3 Autor Ing. Miroslav Hubáček Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-EL-ELZ/2-EL-2/19 Název DUM Multiplexory a demultiplexory Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání Kód oboru RVP 26-51-H/01 Obor vzdělávání Elektrikář Vyučovací předmět Elektronická zařízení Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, 16 – 17 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce učitelem, případně jako materiál pro samostudium, nutno doplnit výkladem; náplň: funkce a princip multiplexoru, druhy multiplexorů, demultiplexory, zapojení MPX a DMPX Vybavení, pomůcky Počítač, dataprojektor, interaktivní tabule Klíčová slova Kombinační logický obvod, pravdivostní tabulka, multiplexor, demultiplexor Datum 22. 5. 2013

Multiplexory a demultiplexory Náplň výuky Funkce a princip multiplexoru Značení multiplexorů Základní typy multiplexorů Zapojení multiplexoru Funkce a princip demultiplexoru Zapojení demultiplexoru

Funkce multiplexoru Multiplexor je kombinační logický obvod, který funguje podobně jako obyčejný vícepolohový přepínač. Na vstup přepínače je připojeno několik vodičů a poloha páčky určuje, který z nich bude spojen s výstupem. Tuto analogii využíváme i v digitální technice. Obecně máme několik vstupů, jeden výstup tzv. adresový vstup Adresový vstup funguje jako páčka přepínače pro výběr požadovaného vstupu

Princip multiplexoru Multiplexor má n adresových vstupů a0 … an-1 jejichž kombinací je možno zvolit jeden z k signálových vstupů x0 … xk-1, který je potom připojen na výstup y. Je možné využít vstup s pro vzorkování signálu. Počet adresovatelných vstupů x odpovídá hodnotě 2n adresových vstupů. Obr. 1: Obecné schéma multiplexoru

Značení a názvosloví multiplexorů Multiplexor se ve schématech značí jako rovnoběžník, který má na delší straně vstupy a na kratší straně výstup. Ke každému vstupu ještě můžeme doplnit hodnotu adresového vstupu, pro kterou je daný vstup vyveden na výstup. Tuto hodnotu obvykle zapisujeme v binární, desítkové nebo hexadecimální soustavě. Obr. 2: Základní typy multiplexorů

Základní typy multiplexorů Jednobitový multiplexor 2:1 Vstupy a výstupy X0, X1 – vstupy multiplexoru A – adresový vstup Y – výstup multiplexoru Pravdivostní tabulka Pokud je na adresovém vstupu A logická 0, bude výstup roven prvnímu vstupu X0. Jestliže pak na adresový vstup přivedeme logickou 1, bude hodnota na výstupu rovna druhému vstupu X1. X0 1 X1 A Y

Základní typy multiplexorů Dvoubitový multiplexor 2:1 Vstupy a výstupy X00, X01, X10, X11  – vstupy multiplexoru A – adresový vstup Y1, Y2 – výstupy multiplexoru Pravdivostní tabulka Klasická pravdivostní tabulka pro toto zapojení by byla velmi dlouhá, měla by 32 řádků vzhledem k 5 vstupům. Zjednodušená tabulka vyjadřující funkci obvodu A Y1 Y2 X01 X02 1 X11 X12

Základní typy multiplexorů Jednobitový multiplexor 4:1 Vstupy a výstupy X00, X01, X10, X11 – vstupy multiplexoru A1, A2 – adresové vstupy Y – výstup multiplexoru Pravdivostní tabulka Zjednodušená tabulka dostatečně vysvětluje funkci obvodu Složitější multiplexory můžeme sestavit z několika základních typů, např. multiplexor 8:1 lze sestavit ze dvou multiplexorů 4:1 a  jednoho multiplexoru 2:1. A1 1 A2 Y X00 X01 X10 X11

Zapojení multiplexorů Příklad zapojení jednobitového multiplexoru 4:1 realizovaného hradly Obr. 3: Jednobitový multiplexor 4:1

Princip demultiplexoru Demultiplexor je kombinační logický obvod, který přepíná jeden vstupní signál na několik výstupů, přičemž příslušný výstup se vybírá adresovým signálem. Demultiplexor má jeden informační vstup x, který je podle kombinace n adresních vstupů a0 … an-1 převáděn na jeden z k signálových výstupů y0 … yk-1. Volitelně je možno použít vstup s pro vzorkování signálu. Počet adresovatelných výstupů y odpovídá hodnotě 2n adresových vstupů. Obr. 4: Obecné schéma demultiplexoru

Zapojení demultiplexorů Příklad zapojení čtyřbitového demultiplexoru 1:4 realizovaného hradly Obr. 5: Jednobitový demultiplexor 1:4

Kontrolní otázky: Vysvětlete princip multiplexoru. Jaké jsou základní typy multiplexorů ? Jaký je princip demultiplexoru ? Nakreslete zapojení multiplexoru a demultiplexoru s hradly.

Seznam obrázků: Obr. 1: Obecné schéma multiplexoru : In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [vid. 20. 5. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Multiplexor Obr. 2: Základní typy multiplexorů: In: Hodějčuk: Informatika [online]. 2012 [vid. 20. 5. 2013]. Dostupné z: http://voho.cz/wiki/informatika/hardware/kombinacni- obvod/multiplexor/ Obr. 3: Jednobitový multiplexor 4:1: In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [vid. 20. 5. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Multiplexor Obr. 4: Obecné schéma demultiplexoru : In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [vid. 20. 5. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Demultiplexor Obr. 5: Jednobitový demultiplexor 1:4 : In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [vid. 20. 5. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Demultiplexor

Seznam použité literatury: [1] ANTOŠOVÁ, M., DAVÍDEK, V. Číslicová technika. Praha: KOPP, 2009. ISBN 978-80-7232-394-4. [2] HÄBERLE, H. a kol. Průmyslová elektrotechnika a informační technologie. Praha: Europa – Sobotáles, 2003. ISBN 80-86706-04-4. [3] KOLEKTIV AUTORŮ. Automatizace a automatizační technika I. Brno: Computer Press, 2012. ISBN 978-80-251-3628-7. [4] Multiplexory. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [cit. 20. 5. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Multiplexor

Děkuji za pozornost 