CHƯƠNG 3 : MẠCH LOGIC TỔ HỢP
3.5. BỘ HỢP KÊNH VÀ PHÂN KÊNH
3.5.1 Bộ hợp kênh (MUX-Multiplexer)
Từ đó, vẽ được sơ đồ logic như trên hình 3.20
Hình 3. 20. Mạch điện thực hiện bộ biến mã từ Gray sang nhị phân
3.5. BỘ HỢP KÊNH VÀ PHÂN KÊNH
3.5.1 Bộ hợp kênh (MUX-Multiplexer)
Bộ hợp kênh còn gọi là bộ dồn kênh (hay bộ ghép kênh), nó cũng được gọi là bộ chọn dữ liệu (Data Selector). Bộ ghép kênh thực hiện dưới dạng một mạng các cổng NORAND (hay ORAND). Chức năng logic cơ bản của bộ ghép kênh là dưới sự điều khiển của tín hiệu chọn (n đầu vào điều khiển) thực hiện chọn ra kênh nào đó (trong số 2n kênh đầu vào) để nối
thơng tín hiệu đầu vào được chọn đến đầu ra.
Để người dùng không bị nhầm lẫn trong việc xác định địa chỉ kênh, các nhà sản xuất vi mạch đã dùng các chỉ số kênh 0, 1, 2, … trùng với giá trị thập phân của tổ hợp nhị phân tương ứng của các đầu vào điều khiển.
Hình 3.21 trình bày sơ đồ khối của bộ hợp kênh 4 đầu vào và 1 đầu ra dữ liệu. PTIT
Hình 3. 21. Bộ hợp kênh 4 vào – 1 ra
Từ sơ đồ khối, xây dựng bảng trạng thái của MUX 4:1. A1 A0 Y
0 0 D0 0 1 D1 1 0 D2 1 1 D3
Bảng 3-11. Bảng chức năng của bộ hợp kênh 4:1.
Từ bảng trạng thái, viết được biểu thức hàm ra:
0 1 0 1 1 0 2 1 0 3 1 0
YD .A .A D . A .A D . A .A D .A .A Mạch điện hình 3.22 thể hiện hàm Y.
Hình 3. 22. Sơ đồ logic mạch hợp kênh 4:1
Trong thực tế người ta chế tạo các bộ ghép kênh có 4, 8 hoặc 16 đầu vào dữ liệu. Hình 3.23 trình bày sơ đồ logic của vi mạch 74LS153. Trong vi mạch gồm 2 bộ ghép kênh có 4 đường vào dữ liệu, kí hiệu là C0, C1, C2, C3 và một đường ra Y. Cả hai bộ ghép kênh đều có chung 2 đầu vào điều khiển A, B, mỗi bộ ghép kênh đều có đầu vào cho phép G riêng. Mạch thuộc họ logic TTL, chân 16 là nguồn nuôi VCC: + 5V, chân 8 là đất (GND): 0V.
Hình 3. 23. Sơ đồ logic của bộ ghép kênh (4:1)
Vi mạch 74150 có ký hiệu logic trên hình 3.24 là bộ ghép kênh có 16 đường vào dữ liệu và 4 đường vào điều khiển chọn kênh A, B, C, D và một đầu vào cho phép G. Đầu ra dữ liệu ký hiệu là W.
IC 74151 là bộ ghép kênh 8 đường có hai đầu ra Y và W là đảo của Y (hình 3.25).
Hình 3. 24. Ký hiệu logic của bộ ghép kênh 74150
74LS151 12I7 13 I6 14I5 15I4 1I3 2I2 3I1 4I0 7 E 9 S2 10 S1 11 S0 5 Y 6 YN
Hình 3. 25. Ký hiệu logic của bộ ghép kênh 74151
Đầu vào điều khiển Cho phép Đầu ra Đầu ra C B A G Y W Y L L L L D0 D0 L L H L D1 D1 L H L L D2 D2 L H H L D3 D3 H L L L D4 D4 H L H L D5 D5 H H L L D6 D6 H H H L D7 D7 x x x H L H
Bảng 3-12. Bảng chức năng của bộ ghép kênh 74151.
Từ bảng chức năng 3-12, suy ra bảng trạng thái với cách chọn mức thấp L là 0, mức cao H là 1 và có thể suy ra biểu thức logic sau:
0 1 2 3
4 5 6 7
A.B.C.D A.B.C.D A.B.C.D A.B.C.D Y G .
A.B.C.D A.B.C.D A.B.C.D A.B.C.D W Y (3.6)
Từ biểu thức logic (3.6) có sơ đồ logic của bộ ghép kênh trên hình 3.26.
Hình 3. 26. Sơ đồ logic của bộ ghép kênh 8 đường 74151