Комбинационные схемы

Обратной схемой для мультиплексора является демультиплексор. Демультиплексор - это функциональный узел, предназначенный для переключения сигнала с одного информационного входа на один из информационных выходов. На схемах обозначается (DX - ЕСКД), DMUX, DMX. На рисунке 2.9 приведена функциональная схема демультиплексора в среде Logisim Evolution.

Рис. 2.9.

В таблице 2.4 приведена таблица работы данного узла. На рисунке 2.10а приедено УГО мультиплексора в системе ЕСКД, на 2.10б в системе ANSI.

Если обратить внимание на таблицу работы и сравнить с таблицей истинности дешифратора, то можно обнаружить сходство в принципе работы. Поэтому если принять информационный вход Х= лог. "1", то демультиплексор начинает выполнять функцию дешифратора.

Рис. 2.10.

В среде Logisim Evolution, описанные выше элементы, за исключением шифратора (отсутствует) расположены во вкладке "Плексоры". В таблице 2.5 приведено условно-графическое обозначение данных, а также назначение сигналов.

Таблица 2.5.

Наименование элемента (плексора)	Условно-графическое обозначение	Назначение сигналов
Мультиплексор		1 - коммутируемые входы данных (шина данных); 2 - выходная линия (шина данных); 3 - шина адреса.
Демультиплексор		1 - вход данных (шина данных); 2 -выходные линии (шины данных); 3 - шина адреса.
Дешифратор (Декодер)		1 - выходные линии; 2 - вход разрешения (по умолчанию активен); 3 - шина данных.
Шифратор приоритетов		1- входные линии данных; 2 - выход разрешения для каскадирования, активен если на всех входных линиях 0 и работа шифратора разрешена; 3 - выход, содержащий адрес приоритетного бита; 4 - выход разрешения для каскадирования/ Выход активен если хотя бы на одном из входов присутствует 1 и работа шифратора разрешена; 5 - вход разрешения (по умолчанию активен);
Селектор битов		1 - входная шина данных для выборки; 2 - выбираемый бит данных; 3 - селектор адреса выбираемого бита. Данная схема по функционалу схожа с мультиплексором для дискретных сигналов.

Большинство из рассмотренных выше узлов будут применятся при организации сложных цифровых на основе схем с памятью и в арифметико-логическом устройстве проектируемого процессора.

В приложении 1 приведены коды описания аппаратуры для комбинационных схем, описанных в данном разделе.

Лабораторная работа 2. "Моделирование комбинационной схемы с применением инструмента комбинационного анализа"

Цель работы: получение практических навыков работы с инструментом комбинационного анализа таблиц истинности для построением схем в среде Logisim. Получение навыков разработки комбинационных схем - дешифраторов для индикации в среде Logisim и Intel Quratus PrimeLite.

В цифровой микропроцессорной технике (системы управления оборудованием, измерительная техника) довольно часто можно встретить в качестве средств индикации не дисплеи, а символьные индикаторы в виде секций, например семисегментые индикаторы. Индикаторы бывают различного количества сегментов как следует из рисунка 2.12.а [3].

В качестве элементов, на которых реализуются индикаторы применяются светодиоды различных цветов. Каждому светодиоду отводится поименованная секция и соответствующий вывод (рисунок 2.2.б ). Для семисегментных индикаторов применяется поименованные буквами сегменты: a-g и точка, которая может обозначаться как h или dp.

Рис. 2.11.

В индикаторах светодиоды могут электрически объединяться в одну общую точку катод или анод. Индикаторы именуются с общим анодом (рисунок 2.12.а ) или общим катодом (рисунок 2.12.б )[5], что отражается в технической документации на данное изделие. Исходя из схем включения, различается и способ подачи сигналов на индикаторы. В качестве управляющих устройств может выступать постоянная память, программируемые логические матрицы или специальные дешифраторы. Проектирование как раз дешифратора осуществляется в данной работе.