Мультиплексор — это… мультиплексоры и демультиплексоры
Содержание:
- Передача посредством мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM)
- На что следует обратить внимание при выборе мультиплексора
- Типовые комбинационные цифровые устройства.
- Экономия затрат
- Где применяются мультиплексоры
- Волновое или спектральное мультиплексирование
- Цифровые мультиплексоры
- Микросхемы шифраторы
- Мультиплексоры как PLD
- Цифровые мультиплексоры
- Микросхемы дешифраторы
- Система регистрации данных и коммутации Rigol M301
- Линейный (одноступенчатый) дешифратор
- Что такое демультиплексор
Передача посредством мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM)
Этот метод мультиплексирования оказался более полезным для телекоммуникационных компаний в конце 20-го века из-за емкости потоков данных, которые можно передавать по оптоволоконным линиям. Передача с помощью WDM стала возможна, потому что этот метод объединяет в одной линии передачи многочисленные сигналы данных на лазерных лучах с разными длинами волн инфракрасного излучения. Для передачи большого количества потоков данных WDM использует оптоволоконные кабели, что предпочтительнее обычного использования систем FDM и TDM. Эта система похожа на FDM, но этот метод работает на инфракрасном (IR) конце электромагнитного спектра. На приведенном ниже рисунке показан каждый канал потока данных, объединенный в белый свет, который передается по одному оптоволоконному кабелю.
Рисунок 3 – Мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM)
В начале системы каждый сигнал данных управляет своим лазером, далее свет от этих лазеров смешивается призмой в оптическом мультиплексоре и передается по общему оптоволокну. А на приемной стороне полученный световой сигнал подается на оптический демультиплексор, где он разделяется другой призмой по длинам волн, и откуда выделенные сигналы подаются чувствительные к инфракрасному излучению фотоприемники.
Надеюсь, эта статья предоставила вам достаточно информации для понимания основных применений, концепций и схем использования мультиплексирования в телекоммуникационных процессах. Если у вас есть вопросы или отзывы, обязательно оставляйте комментарии!
На что следует обратить внимание при выборе мультиплексора
При выборе устройства нужно обратить внимание на его цветность, она может быть черно-белой, либо же цветной, устройство подбирается в зависимости от ваших нужд и типа камеры.
Количество устройств, которые можно подключить к мультиплексору, соответственно, для работы в большой сети видеонаблюдения требуется устройство с приличным количеством входов и каналов связи, чтобы полностью обеспечить нужды всей сети.
Его тип, как мы уже отмечали, метод работы мультиплексора и его вид достаточно сильно влияют на качество работы всей системы, поэтому к подбору параметров нужно отнестись со всей серьезностью.
Разрешение мультиплексора должно быть подобрано в полном соответствии с разрешением камер видеонаблюдения, иначе качество сигнала может сильно пострадать из-за его деформации. Наличие датчика движения для обеспечения совместимости типа мультиплексора с типом камеры.
Стоит отметить, что тип детектора, с инфракрасным лучом, или использующий метод анализа картинки, является очень важным показателем, требующим усиленного контроля;
Возможность добавления дополнительного монитора, позволяющая оперативно расширить сеть видеонаблюдения, если того потребует ситуация
Также нужно учесть все имеющиеся данные об устройстве, тщательно просмотреть все его характеристики, провести сравнительный анализ нескольких мультиплексоров и лишь затем делать выбор устройства.
Типовые комбинационные цифровые устройства.
При построении сложных устройств широко применяются не только отдельные логические элементы, реализующие элементарные булевы функции, но и их комбинации в виде типовых структур, выполняемых как единое целое в виде интегральных микросхем. На входе таких структур могут подаваться информационные логические сигналы и сигналы управления. Последние могут определять, например, порядок передачи информационных входных сигналов на выход или играть роль сигналов синхронизации. Во многих случаях, особенно при использовании в устройствах выходных цепей с тремя состояниями, в качестве сигналов синхронизации выступают сигналы » Выбор микросхемы» (CS). Наличие активного значения такого сигнала управления (в одних микросхемах это логический нуль, в других — логическая единица) разрешает устройству выполнение заданных функций, отсутствие его переводит схему в » невыбранное» состояние, при котором она обрабатывает информацию, а её выходы отключены от нагрузки. Внутренняя структура КЦУ часто приводится в справочниках
Для разработчика важно знать таблицу истинности, принцип преобразования входных сигналов в выходные
Экономия затрат
Основная функция мультиплексора: объединение нескольких входов в один поток данных. На приемной стороне демультиплексор разделяет единый поток данных на несколько исходных сигналов.
Одно из применений мультиплексоров — это экономия подключений по одному каналу путем подключения одного выхода мультиплексора к одному входу демультиплексора. Изображение справа демонстрирует это преимущество. В этом случае стоимость реализации отдельных каналов для каждого источника данных выше, чем стоимость и неудобство обеспечения функций мультиплексирования / демультиплексирования.
На приемном конце канал передачи данных дополнительный демультиплексор обычно требуется, чтобы разбить один поток данных обратно на исходные потоки. В некоторых случаях удаленная система может иметь более широкие функциональные возможности, чем простой демультиплексор; и хотя демультиплексирование все еще происходит технически, оно никогда не может быть реализовано дискретно. Это было бы типично, когда: мультиплексор обслуживает несколько IP пользователи сети; а затем подает прямо в маршрутизатор, который немедленно считывает содержимое всей ссылки в ее маршрутизация процессор; а затем выполняет демультиплексирование в памяти, откуда он будет преобразован непосредственно в разделы IP.
Часто мультиплексор и демультиплексор объединяются в единый блок оборудования, который обычно называют «мультиплексором». Оба элемента схемы необходимы на обоих концах линии передачи, потому что большинство систем связи передают в оба направления.
В аналоговая схема Конструкция мультиплексора представляет собой специальный тип аналогового переключателя, который соединяет один сигнал, выбранный из нескольких входов, с одним выходом.
Где применяются мультиплексоры
Мультиплексоры используются во многих областях жизни и работы человека. Очень часто мультиплексоры применяются в телекоммуникационных системах, системах видеонаблюдения и в других областях. Практически все сферы являются очень перспективными для использования мультиплексоров. Энергетическая сфера очень широко использует мультиплексоры. В этой сфере такие устройства способствуют передаче информационных данных от различных датчиков, которые расположены друг от друга на большом расстоянии.
Информация передается с использованием единичной линии. Коммуникационные сети достаточно часто используют мультиплексоры. Они помогают уменьшить стоимость связи. Именно поэтому операторы связи его часто используют. Результат работы мультиплексора будет более заметным, при условии дальнего расстояния между АТС.
Достаточно популярным становится применение мультиплексоров для проведения видеоконференцсвязи. Это подразумевает двустороннюю передачу, с последующей обработкой, преобразованием и дальнейшим представлением интерактивных информационных данных. Все это происходит в настоящем времени и сигнал передается на достаточно большое расстояние. При организации видеоконференцсвязи учитывается ее вид. От этого вида зависит использование различных специальных сетевых устройств. Могут использоваться специальные групповые или индивидуальные терминалы для проведения видеоконференции.
Индивидуальный терминал применяется при использовании специального режима видеосвязи в реальном времени на своем рабочем месте. Как индивидуальный терминал может использоваться ноутбук, персональный компьютер, смартфон, планшет или специальный терминал, обеспечивающий видеосвязь. Групповой терминал применяется для проведения групповой видеосвязи. Для этого используются комнаты, в которых расположено специальные сетевые приборы. Такие системы имеют только 1 общий выход и некоторое количество входов, которое необходимо для создания видеосвязи. Это могут обеспечить данные сетевые устройства –мультиплексоры. Для создания новых локальных сетей или расширения возможностей у уже имеющихся всегда используются мульт
Волновое или спектральное мультиплексирование
В методе волнового мультиплексирования используется тот же принцип частотного разделения канала, но только в другой области электромагнитного спектра. Информационным сигналом является не электрический ток, а свет. Для организации WDM-каналов в волоконно-оптическом кабеле задействуют волны инфракрасного диапазона длиной от 850 до 1565 нм, что соответствует частотам от 196 до 350 ТГц.
Для повышения пропускной способности, вместо увеличения скорости передачи в едином составном канале, как это реализовано в технологии TDM, в технологии WDM увеличивают число каналов (длин волн) — лямбд.
Сети WDM работают по принципу коммутации каналов, при этом каждая световая волна представляет собой отдельный спектральный канал и несет собственную информацию.
Современные WDM системы на основе стандартного частотного плана (ITU-T Rec. G.692) можно подразделить на три группы:
- грубые WDM (Coarse WDM— CWDM)—системы с частотным разносом каналов не менее 200 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 18 каналов. (Используемые в настоящее время CWDM работают в полосе от 1270нм до 1610нм, промежуток между каналами 20нм(200ГГц), можно мультиплексировать 16 спектральных каналов.);
- плотные WDM (Dense WDM—DWDM)—системы с разносом каналов не менее 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 40 каналов;
- высокоплотные WDM (High Dense WDM—HDWDM)—системы с разносом каналов 50 ГГц и менее, позволяющие мультиплексировать не менее 64 каналов.
Цифровые мультиплексоры
В цифровая схема конструкции, провода переключателя имеют цифровое значение. В случае мультиплексора 2: 1 логическое значение 0 будет подключать я{ displaystyle scriptstyle I_ {0}} к выходу, в то время как логическое значение 1 будет подключать я1{ displaystyle scriptstyle I_ {1}} к выходу.В больших мультиплексорах количество контактов селектора равно ⌈бревно2(п)⌉{ displaystyle scriptstyle left lceil log _ {2} (n) right rceil} куда п{ displaystyle scriptstyle n} количество входов.
Например, для 9–16 входов потребуется не менее 4 контактов переключателя, а для 17–32 входов потребуется не менее 5 контактов переключателя. Двоичное значение, выраженное на этих контактах селектора, определяет выбранный входной контакт.
Мультиплексор 2-к-1 имеет логическое уравнение куда А{ displaystyle scriptstyle A} и B{ displaystyle scriptstyle B} два входа, S{ displaystyle scriptstyle S_ {0}} это вход селектора, а Z{ displaystyle scriptstyle Z} это вывод:
- Z=(А∧¬S)∨(B∧S){ Displaystyle Z = (A клин neg S_ {0}) vee (B клин S_ {0})}
Мультиплексор 2 к 1
Что можно выразить как таблица истинности:
S{ displaystyle scriptstyle S_ {0}} | А{ displaystyle scriptstyle A} | B{ displaystyle scriptstyle B} | Z{ displaystyle scriptstyle Z} |
---|---|---|---|
1 | |||
1 | 1 | ||
1 | 1 | 1 | |
1 | |||
1 | 1 | 1 | |
1 | 1 | ||
1 | 1 | 1 | 1 |
Или, проще говоря:
S{ displaystyle scriptstyle S_ {0}} | Z{ displaystyle scriptstyle Z} |
---|---|
А | |
1 | B |
Эти таблицы показывают, что когда S={ displaystyle scriptstyle S_ {0} = 0} тогда Z=А{ Displaystyle scriptstyle Z = A} но когда S=1{ displaystyle scriptstyle S_ {0} = 1} тогда Z=B{ Displaystyle scriptstyle Z = B}. Прямая реализация этого мультиплексора 2 к 1 потребует 2 логических элемента И, логического элемента ИЛИ и элемента НЕ. Хотя это математически правильно, прямая физическая реализация может быть условия гонки которые требуют дополнительных ворот для подавления.
Мультиплексоры большего размера также распространены и, как указано выше, требуют ⌈бревно2(п)⌉{ displaystyle scriptstyle left lceil log _ {2} (n) right rceil} селекторные штифты для п{ displaystyle n} входы. Другие распространенные размеры: 4 к 1, 8 к 1 и 16 к 1. Поскольку цифровая логика использует двоичные значения, используются степени двойки (4, 8, 16) для максимального управления количеством входов для заданного количества входов селектора.
Булево уравнение для мультиплексора 4: 1:
- Z=(А∧¬S∧¬S1)∨(B∧S∧¬S1)∨(C∧¬S∧S1)∨(D∧S∧S1){ Displaystyle Z = (A клин neg {S_ {0}} клин neg S_ {1}) vee (B клин S_ {0} клин neg S_ {1}) vee (C клин neg S_ {0} клин S_ {1}) vee (D клин S_ {0} клин S_ {1})}
Следующий мультиплексор 4-к-1 состоит из Буферы с 3 состояниями и вентили AND (вентили AND действуют как декодер):
Схема мультиплексора 4: 1 с использованием 3 входов И и других вентилей
Индексы на яп{ displaystyle scriptstyle I_ {n}} Входы указывают десятичное значение двоичных управляющих входов, через которые этот вход проходит.
Объединение мультиплексоров
Мультиплексоры большего размера могут быть созданы с использованием мультиплексоров меньшего размера, соединяя их вместе. Например, мультиплексор 8-к-1 может быть выполнен с двумя мультиплексорами 4-к-1 и одним мультиплексором 2-к-1. Два выхода мультиплексора 4-к-1 подаются на 2-к-1 с контактами селектора на 4-к-1, подключенными параллельно, что дает общее количество селекторных входов до 3, что эквивалентно 8-к. -1.
Список микросхем, обеспечивающих мультиплексирование
Печатки S54S157
В 7400 серии имеет несколько микросхем, содержащих мультиплексоры:
IC No. | Функция | Состояние выхода |
---|---|---|
74157 | Quad 2: 1 мультиплексор. | Выход такой же, как и данный вход |
74158 | Quad 2: 1 мультиплексор. | Выход инвертирован входом |
74153 | Двойной мультиплексор 4: 1. | Выход такой же, как вход |
74352 | Двойной мультиплексор 4: 1. | Выход инвертирован входом |
74151A | 8: 1 мультиплексор. | Доступны оба выхода (т. Е. Дополнительные) |
74151 | 8: 1 мультиплексор. | Выход инвертирован входом |
74150 | 16: 1 мультиплексор. | Выход инвертирован входом |
Микросхемы шифраторы
Микросхемы шифраторы применяются значительно реже, чем дешифраторы. Они имеют обозначение на схемах буквами CD, а в названии микросхем имеют суффикс ИВ. Как понятно из названия они выполняют функцию обратную микросхемам дешифраторов и обычно имеют от 4 до 16 (чаще всего 8) информационных входов, от 2 до 4 выходов (чаще всего 3) и несколько стробирующих (разрешающих) входов и выходов. Типичными представителями данных типов микросхем являются микросхемы К555ИВ1 и К555ИВ3 которые изображены ниже.
Микросхемы шифраторы: слева направо К555ИВ1, К555ИВ3.
Микросхема К555ИВ1 является шифратором и содержит 8 информационных входов и три выхода, а также вход разрешения EI, выход признака прихода любого входного сигнала GS и выход переноса ЕО, для объединения нескольких шифраторов. Работа данного шифратора разрешается только при низком логическом уровне на входе EI, а при высоком уровне на нём на всех выходах устанавливается уровень логической единицы. В случае отсутствия каких-либо сигналов на входах на выходе GS вырабатывается логическая единица, а на выходе ЕО логический нуль. Запишем таблицу истинности для данной микросхемы.
Входы | Выходы | ||||||||||||
EI | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | GS | 4 | 2 | 1 | EO | |
1 | X | X | X | X | X | X | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
X | X | X | X | X | X | X | 1 | ||||||
X | X | X | X | X | X | 1 | 1 | 1 | |||||
X | X | X | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||
X | X | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
X | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||
X | X | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
X | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Таблица истинности шифратора К555ИВ1.
Наиболее часто шифраторы применяют для сокращения количества сигнальных линий, что очень удобно при передачи сигналов на большие расстояния, но при этом, входные сигналы не должны приходить одновременно на все входы. Наличие у шифратора дополнительных входных и выходных линий позволяет объединить их для увеличении разрядности шифратора, но только с помощью дополнительных логических элементов.
Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.
Мультиплексоры как PLD
Мультиплексоры также могут использоваться как программируемые логические устройства, в частности, для реализации логических функций. Любая логическая функция от п переменных и один результат можно реализовать с помощью мультиплексора с п селектор входов. Переменные связаны с входами селектора, а результат функции, 0 или 1, для каждой возможной комбинации входов селектора связан с соответствующим входом данных. Это особенно полезно в ситуациях, когда решающим фактором является стоимость, для модульности и простоты модификации. Если одна из переменных (например, D) также доступен инвертированный, мультиплексор с п-1 вход селектора достаточно; входы данных подключены к 0, 1, D, или ~D, в соответствии с желаемым выходом для каждой комбинации входов селектора.
Цифровые мультиплексоры
В цифровая схема конструкции, провода переключателя имеют цифровое значение. В случае мультиплексора 2: 1 логическое значение 0 будет подключать я{ displaystyle scriptstyle I_ {0}} к выходу, в то время как логическое значение 1 будет подключать я1{ displaystyle scriptstyle I_ {1}} к выходу.В больших мультиплексорах количество контактов селектора равно ⌈бревно2(п)⌉{ displaystyle scriptstyle left lceil log _ {2} (n) right rceil} куда п{ displaystyle scriptstyle n} количество входов.
Например, для 9–16 входов потребуется не менее 4 контактов переключателя, а для 17–32 входов потребуется не менее 5 контактов переключателя. Двоичное значение, выраженное на этих контактах селектора, определяет выбранный входной контакт.
Мультиплексор 2-к-1 имеет логическое уравнение куда А{ displaystyle scriptstyle A} и B{ displaystyle scriptstyle B} два входа, S{ displaystyle scriptstyle S_ {0}} это вход селектора, а Z{ displaystyle scriptstyle Z} это вывод:
- Z=(А∧¬S)∨(B∧S){ Displaystyle Z = (A клин neg S_ {0}) vee (B клин S_ {0})}
Мультиплексор 2 к 1
Что можно выразить как таблица истинности:
S{ displaystyle scriptstyle S_ {0}} | А{ displaystyle scriptstyle A} | B{ displaystyle scriptstyle B} | Z{ displaystyle scriptstyle Z} |
---|---|---|---|
1 | |||
1 | 1 | ||
1 | 1 | 1 | |
1 | |||
1 | 1 | 1 | |
1 | 1 | ||
1 | 1 | 1 | 1 |
Или, проще говоря:
S{ displaystyle scriptstyle S_ {0}} | Z{ displaystyle scriptstyle Z} |
---|---|
А | |
1 | B |
Эти таблицы показывают, что когда S={ displaystyle scriptstyle S_ {0} = 0} тогда Z=А{ Displaystyle scriptstyle Z = A} но когда S=1{ displaystyle scriptstyle S_ {0} = 1} тогда Z=B{ Displaystyle scriptstyle Z = B}. Прямая реализация этого мультиплексора 2 к 1 потребует 2 логических элемента И, логического элемента ИЛИ и элемента НЕ. Хотя это математически правильно, прямая физическая реализация может быть условия гонки которые требуют дополнительных ворот для подавления.
Мультиплексоры большего размера также распространены и, как указано выше, требуют ⌈бревно2(п)⌉{ displaystyle scriptstyle left lceil log _ {2} (n) right rceil} селекторные штифты для п{ displaystyle n} входы. Другие распространенные размеры: 4 к 1, 8 к 1 и 16 к 1. Поскольку цифровая логика использует двоичные значения, используются степени двойки (4, 8, 16) для максимального управления количеством входов для заданного количества входов селектора.
Булево уравнение для мультиплексора 4: 1:
- Z=(А∧¬S∧¬S1)∨(B∧S∧¬S1)∨(C∧¬S∧S1)∨(D∧S∧S1){ Displaystyle Z = (A клин neg {S_ {0}} клин neg S_ {1}) vee (B клин S_ {0} клин neg S_ {1}) vee (C клин neg S_ {0} клин S_ {1}) vee (D клин S_ {0} клин S_ {1})}
Следующий мультиплексор 4-к-1 состоит из Буферы с 3 состояниями и вентили AND (вентили AND действуют как декодер):
Схема мультиплексора 4: 1 с использованием 3 входов И и других вентилей
Индексы на яп{ displaystyle scriptstyle I_ {n}} Входы указывают десятичное значение двоичных управляющих входов, через которые этот вход проходит.
Объединение мультиплексоров
Мультиплексоры большего размера могут быть созданы с использованием мультиплексоров меньшего размера, соединяя их вместе. Например, мультиплексор 8-к-1 может быть выполнен с двумя мультиплексорами 4-к-1 и одним мультиплексором 2-к-1. Два выхода мультиплексора 4-к-1 подаются на 2-к-1 с контактами селектора на 4-к-1, подключенными параллельно, что дает общее количество селекторных входов до 3, что эквивалентно 8-к. -1.
Список микросхем, обеспечивающих мультиплексирование
Печатки S54S157
В 7400 серии имеет несколько микросхем, содержащих мультиплексоры:
IC No. | Функция | Состояние выхода |
---|---|---|
74157 | Quad 2: 1 мультиплексор. | Выход такой же, как и данный вход |
74158 | Quad 2: 1 мультиплексор. | Выход инвертирован входом |
74153 | Двойной мультиплексор 4: 1. | Выход такой же, как вход |
74352 | Двойной мультиплексор 4: 1. | Выход инвертирован входом |
74151A | 8: 1 мультиплексор. | Доступны оба выхода (т. Е. Дополнительные) |
74151 | 8: 1 мультиплексор. | Выход инвертирован входом |
74150 | 16: 1 мультиплексор. | Выход инвертирован входом |
Микросхемы дешифраторы
Функция микросхем дешифраторов, как понятно из названия, состоит в том, чтобы преобразовывать входной двоичный код в номер выходного сигнала, количество которых соответствует количеству состояний двоичного кода, то есть 2N, где N – количество разрядов двоичного кода (количество информационных входов дешифратора). Для обозначения микросхем дешифраторов введён специальный суффикс ИД, например, К555ИД7, а на обозначениях микросхем на принципиальных схемах ставят буквы DC.
В стандартных сериях микросхем существуют дешифраторы на 4, 8 или 16 выходов, соответственно они имеют 2, 3 или 4 входа. Ещё различия между микросхемами включают в себя входы управления и типы выходов микросхем (обычный 2С выход или выход с общим коллектором ОК). Входы дешифраторов обычно обозначают цифрами, которым соответствует вес разряда двоичного числа (1, 2, 4 или 8), а выходы также обозначают цифрами (1, 2, 3 и т.д.). Для примера рассмотрим несколько микросхем дешифраторов: К555ИД14, К555ИД7, К555ИД3.
Микросхемы дешифраторы: слева направо К555ИД14, К555ИД7, К555ИД3.
Данные микросхемы являются стандартными дешифраторами, которые имеют информационные входы 1, 2, 4, 8, входы разрешения С1, С2, С3, объединённые по функции И, а также выходы от 0 до 15. Различие между данными микросхемами состоит в количестве входов и выходов.
Микросхема К555ИД14 представляет собой сдвоенный двоичный дешифратор, каждая половина имеет два информационных входа 1, 2, вход разрешения С и четыре выходных вывода, имеет второе название дешифратор 2 – 4. Микросхема К555ИД7 имеет соответственно три информационных входа, три входа разрешения объединенных по И и восемь выходов, второе название дешифратор 3 – 8. К555ИД3 имеет второе название дешифратор 4 – 16 и имеет четыре информационных входа, два входа разрешения и шестнадцать выходов. Работу данных микросхем можно описать таблицей истинности.
Входы | Выходы | |||||
С | 2 | 1 | 1 | 2 | 3 | |
1 | Х | Х | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | ||||
1 | 1 | 1 | 1 | |||
1 | 1 | 1 | 1 | |||
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Таблица истинности дешифратора 2 – 4 (К555ИД14).
Микросхемы дешифраторы имеют несколько типичных сфер применения. Во первых это непосредственное дешифрирование входных кодов, при этом входы С используются как стробирующие. В таком случае номер активного выхода показывает, какой код поступил на входы. Второй сферой применения является селекция кодов. В этом случае сигнал на следующий каскад цифрового устройства поступает только с одного из выходов дешифратора и когда на входные выводы поступает нужный нам код, об этом свидетельствует появление низкого логического уровня на соответствующем выходе. Ещё одним из применений дешифратора является мультиплексирование линий когда поступающий код на входе определяет номер линии на выходе.
Система регистрации данных и коммутации Rigol M301
Прибор поддерживает семь видов модулей. Укомплектован модулем мультиметра МС3065.
Технические характеристики:
- пять вводов для присоединения дополнительных модулей;
- десять видов модулей измерения;
- высокое разрешение экрана;
- 320 каналов для подключения;
- сбор данных и сканирование 500 каналов в секунду;
- возможность создания пары с М300;
- измерение настоящих среднеквадратических показаний;
- управление на расстоянии при помощи команд SCPI;
- просмотр за одним или всеми каналами в реальной трансляции;
- четыре типа интерфейсов.
При необходимости, можно дополнительно оснастить прибор модулями коммутации. Менеджер сайта подберет подходящие модели и произведет общий расчет стоимости.
Цена прибора Rigol M301 111 640 рублей.
Гарантия 3 года.
Линейный (одноступенчатый) дешифратор
Данный дешифратор используется, если на его вход подаётся двоично-десятичный код только в прямой форме. Схема такого дешифратора состоит из входных элементов “И-НЕ” и выходных схем “И”.
Таблица 1
Входы | Выходы | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
8 | 4 | 2 | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | ||||||||||||
1 | 1 | |||||||||||
1 | 1 | |||||||||||
1 | 1 | 1 | ||||||||||
1 | 1 | |||||||||||
1 | 1 | 1 | ||||||||||
1 | 1 | 1 | ||||||||||
1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||
1 | 1 | |||||||||||
1 | 1 | 1 |
В соответствии с принципами построения произвольной
таблицы истинности по произвольной таблице истинности получим схему
дешифртора, реализующего таблицу истинности, приведённую в таблице 1. Эта схема
приведена на рисунке 2.
Рис. 2 — Принципиальная схема двоично-десятичного дешифратора и
его
условное графическое обозначение
Как видно на этой схеме для реализации каждой строки таблицы истинности
потребовалась схема «4И». Схема «ИЛИ» не потребовалась, так как в таблице
истинности на каждом выходе присутствует только одна единица.
Точно так же можно получить схему для любого другого
дешифратора.
Функциональная схема дешифратора на 16 выходов приведена на рисунке 3.
Для преобразования сигнала
необходимо на входы V1 и V2 микросхемы подать сигналы логических
нулей.
Рис. 3 — Схема и условное графическое обозначение двоично-десятичного дешифратора К155ИД3
Пусть на входе дешифратора присутствует двоичное число 1111. В этом случае на всех пяти входах элемента DD1.15 будут сигналы логических единиц, а на выходе этого элемента будет логический нуль. На выходах всех остальных 15 элементов будут сигналы логических единиц. Если хотя бы на одном из входов V логическая единица, то единицы будут на всех 16 выходах.
На рис. 4 представлен интегральный дешифратор К155ИД3. Входы E0 и E1 являются разрешающими.
При наличии на них напряжения низкого уровня на одном из выходов
дешифратора 0-15 также имеется напряжение низкого уровня, причем номер
этого выхода является эквивалентом двоичного числа, поданного на входы 1,
2, 4, 8. Так, при подаче кодовой комбинации входных сигналов 0110 в
активном состоянии будет выход 6 (вывод 7) При этом на всех остальных выходах будет напряжение высокого
уровня. Если же на входы E0, E1 подать напряжение высокого уровня, то
такое же напряжение будет на всех выходах дешифратора. Поэтому входы E0, E1
называют разрешающими или стробирующими.
Рис. 4 — Условное графическое обозначение дешифратора К155ИД3
К преимуществу линейных дешифраторов можно отнести простоту схемы и высокое быстродействие, поскольку входные переменные одновременно поступают на все элементы И. Одновременно, без дополнительных задержек, формируется и результат на выходах этих элементов.
К недостаткам следует отнести:
- число используемых логических элементов с увеличением разрядности кода возрастает;
- одновременно с этим увеличивается и число входов логических элементов;
- наличие в схеме разнотипных логических элементов, что экономически не выгодно.
Что такое демультиплексор
Демультиплексор является логическим прибором, требуемым для выбора канала подачи сигнала на выбранный пользователем информационный выход. По факту он является полной противоположностью мультиплексору.
В нем информация наоборот проходит от выхода ко входу, что позволяет подобному устройству качественно работать в паре с правильно подобранным мультиплексором. При отправке информации по общему сигналу с делением по времени хода требуется применение обоих устройств (и мультиплексора и демультиплексора) для распределения данных сигнала между приемниками информации.
В основе схемы прибора используется примитивный дешифратор двоичного кода. Нужно уточнить, что такое применение дешифратора может сильно упростить строение демультиплексора за счет простоты конфигурации самого вторичного устройства. Для этого нужно к каждому логическому элементу добавить дополнительный вход. Иначе подобное устройство называют дешифратором, имеющим вход разрешения работы.