October 20 2017 00:29:36
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Коммутаторы
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

В соответствии с принципом действия коммутаторы (мультиплексоры и демультиплексоры) представляют собой ключи, управляемые внешним сигналом. Их реализация в биполярной и МДП технологии приводит к отличиям в структуре и схемном решении.

Ключи на БТ обладают существенной зависимостью сопротивления в открытом состоянии от тока и достаточно большим током закрытого транзистора. Поэтому коммутаторы в биполярной технологии строят на основе ЛЭ, передающих в одном направлении цифровые сигналы стандартных уровней.

Сопротивление канала МДП транзистора сравнительно невелико и в состоянии отсечки обеспечивается практически разомкнутое состояние с токами утечки не более единиц наноампер. Малая зависимость от значения и направления тока достигают за счет использования симметричных КМОП переключателей (рис.6.18,а).


Рис. 6.18. Двунаправленный управляемый ключ (а) и его структура (б)

Мультиплексоры по КМОП технологии структурно выполняют на основе двунаправленный ключей, управляемых сигналами с выхода дешифратора (рис.6.18,б).  

Независимость сопротивления замкнутого ключа от направления распространения сигнала позволяет использовать устройство в качестве демультиплексора при выходных сигналах x3, x2, x1, x0 и подаче входного сигнала y.

Благодаря малому линейному сопротивлению ключа в замкнутом состоянии, обеспечивающем неискаженную передачу сигналов произвольного направления и уровня,  с помощью приведенной схемы можно коммутировать аналоговые сигналы в достаточно широкой полосе частот и диапазоне интенсивностей.

Логическая формула img311, описывающая функционирование мультиплексора в заданных значениях x0, x1, x2, x3,  совпадает с общей формальной запись СДНФ логического устройства, что дает возможность синтезировать на его основе любые цифровые блоки, т.е. использовать в качестве базового элемента для комбинационных устройств. Для этого следует подать на адресные шины мультиплексора соответствующие переменные и на информационные входы значения функции (константы 0 или1) для каждого набора переменных в соответствии с таблицей истинности.

Проиллюстрируем указанный подход на примере построения на базе мультиплексора устройства, описываемого мажоритарной функцией трех переменных. Значение выходного сигнала устройства определяется значениями большинства входных сигналов (табл.6.8).

Таблица 6.8. Таблица истинности мажоритарной функции

a 0 1 0 1 0 1 0 1
b 0 0 1 1 0 0 1 1
c 0 0 0 0 1 1 1 1
F 0 0 0 1 0 1 1 1

Несложно показать, что для реализации заданной в таблице истинности функциональной зависимости логические переменные a, b и c следует подать на адресные входы мультиплексора 8:1 и запрограммировать информационные входы в соответствии со значениями выходного напряжения, т.е. при F = 0 подать U0 на входы D0, D1, D2, D4, и при F = 1 подать U1 на входы D3, D5, D6, D7.

Прямая реализация обладает аппаратной избыточностью, т.к. число информационных шин (набор возможных реализуемых функций) существенно превышает число адресных входов (переменных), поэтому используются другие приемы построения.

6.2. Последовательностные устройства (1 лекция)

Структура и описание последовательностных устройств

В классических алгоритмах цифровой обработки  выходные сигналы преобразователей определяются не только значениями входных величин на данном интервале, но и на конечном числе предшествующих интервалов. Последовательность предшествующих состояний преобразователя (рис.6.19) фиксируется и хранится в совокупности элементов памяти (запоминающем устройстве).


Рис. 6.19. Структура последовательностного устройства

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.02 секунд 2,256,501 уникальных посетителей