W tym poście opisano podstawowe szczegóły multipleksera 74151, istotnego elementu obwodów cyfrowych. Tutaj omówimy jego wejścia, zasady działania, techniki łączenia i sposób ich odczytania, a także rolę, jaką odgrywa multiplekser w elektronice. Pod koniec tego artykułu będziesz mieć pełną wiedzę na temat efektywnego wykorzystania multipleksera 74151 w swoich projektach.
Jakie są wejścia multipleksera 74151?
Model 74151 jest multiplekserem 8 do 1, co oznacza, że wybiera jedno z ośmiu wejść do transmisji na pojedynczą linię wyjściową. Posiada 8 wejść danych (D0 do D7), trzy linie wyboru (S0, S1 i S2), wejście umożliwiające (aktywny stan niski, zwykle oznaczany jako G) i wyjście (Y).
- Wejścia danych (D0 do D7): Jest to 8 sygnałów lub wartości, spośród których wybiera multiplekser. W zależności od kombinacji wybranych linii, jedno z tych wejść jest przekazywane na wyjście.
- Wybierz wejścia (S0, S1 i S2): Te trzy wejścia określają, które z 8 wejść danych zostanie wybrane jako wyjście. Zasadniczo tworzą 3-bitową liczbę binarną do wyboru spośród D0 do D7.
- Enable input (G): To aktywne, niskie wejście włącza lub wyłącza multiplekser. Jeśli G jest w stanie wysokim, wyjście jest wyłączone (Y jest utrzymywane w stanie wysokiej impedancji), a jeśli G jest w stanie niskim, multiplekser działa normalnie.
- Wyjście (Y): Wybrane wejście jest kierowane do tego wyjścia.
Jak działa układ scalony 74151?
Układ scalony 74151 działa poprzez przekierowanie jednego z 8 wejść danych (D0 do D7) do wyjścia (Y) w oparciu o wartość binarną zastosowaną do linii wyboru (S0, S1 i S2). Wewnętrznie składa się z bramek logicznych, które dekodują wybrane wejścia liniowe i aktywują odpowiednie wejście danych w celu przesłania ich na wyjście.
Na przykład, jeśli S0 = 0, S1 = 1 i S2 = 1 (binarnie 110), multiplekser wybiera dane z D6 do przekazania na wyjście Y. Pin włączający (G) musi być w stanie niskim, aby układ scalony mógł działać . Jeśli G jest wysokie, niezależnie od wybranych linii, wyjście zostanie odłączone, co skutecznie wyłączy multiplekser.
Jak podłączyć multiplekser?
Aby podłączyć multiplekser 74151 należy wykonać następujące podstawowe czynności:
- Wejścia danych: Podłącz 8 wejść danych (D0 do D7) do sygnałów lub poziomów logicznych, które chcesz multipleksować.
- Wybierz wejścia: Podłącz linie wyboru (S0 do S2) do licznika binarnego, mikrokontrolera lub innej logiki sterującej, która zadecyduje, które wejście wybrać.
- Pin włączający (G): Upewnij się, że pin włączający jest podłączony do stanu niskiego logicznego (masa), aby włączyć multiplekser.
- Wyjście: Podłącz wyjście (Y) do następnego etapu obwodu, którym może być wyświetlacz, bramka logiczna lub inny układ scalony wymagający multipleksowanych danych.
- Zasilanie i uziemienie: Upewnij się, że styki VCC i GND układu 74151 są podłączone do źródła zasilania, aby układ scalony mógł działać.
Jak czytać multiplekser?
Odczyt z multipleksera takiego jak 74151 wymaga zrozumienia danych wyjściowych w oparciu o wybrane linie. Stosując różne kombinacje binarne do wybranych linii (S0, S1, S2), możesz sekwencyjnie wybierać, które wejście (D0 do D7) zostanie skierowane do wyjścia (Y). Dane na wyjściu odpowiadają wartości wybranego wejścia, a odczytując wyjście, można określić wartość wybranego wejścia.
Na przykład, jeśli wybrane linie odczytają S0 = 0, S1 = 1, S2 = 0 (binarnie 010), wyjście będzie odzwierciedlać wartość D2. Sygnał wyjściowy można odczytać za pomocą prostego pomiaru napięcia lub poprzez cyfrowy pin wejściowy mikrokontrolera.
Jaka jest rola multipleksera?
Multiplekser odgrywa kluczową rolę w obwodach cyfrowych, umożliwiając wielu sygnałom współdzielenie jednej linii komunikacyjnej. To znacznie zmniejsza liczbę przewodów i połączeń potrzebnych w systemie, czyniąc go bardziej wydajnym i kompaktowym. Wybierając jedno wejście na raz, multiplekser pomaga skierować różne sygnały do jednego wyjścia, co jest szczególnie przydatne w zastosowaniach takich jak routing danych, próbkowanie sygnału i multipleksowanie z podziałem czasu w systemach komunikacyjnych.
Multipleksery są również stosowane w obwodach arytmetycznych, zarządzaniu pamięcią i systemach opartych na mikroprocesorach, gdzie wymagane jest wydajne trasowanie sygnału bez duplikowania sprzętu dla każdego wejścia.
Mamy nadzieję, że ten artykuł pomógł Ci dowiedzieć się więcej o multiplekserze 74151, jego funkcjonalności i znaczeniu w elektronice cyfrowej. Zrozumienie tych koncepcji może znacznie poprawić Twoją zdolność do wydajnego projektowania i wdrażania złożonych obwodów.
