Teoria układów logicznych

Dekoder. Demultiplekser

Dekoder jest elementem logicznym 
służącym do zmiany jednego kodu na inny.
Dekodery oprócz sygnałów wejściowych i 
wyjściowych mogą posiadać jeszcze sygnały 
sterujące ( Enable ).
•Jeżeli którekolwiek z wejść sterujących jest 
nieaktywne, to wszystkie wyjścia przyjmują 
wartość niezależnie od stanu wejść. 

Multiplekser jest to dekoder który dla każdej binarnej wartości wejściowej 
uaktywnia jedną linię wyjściową. Dla m wejść posiada 2

m

wyjść.  

Teoria układów logicznych

Demultiplekser zastosowania.

Sposób realizacji dekodera na przykładzie dekodera 4 linii 
( a1, a2, a4, a4 ) wejściowych na 16 wyjściowych (y0 ... y15).
•Każdy sygnał wyjściowy jest aktywowany przez odpowiedni 
minterm wybranego wektora wejściowego
•sygnał enable ( b ) bramkuje dodatkowo ( sygnałem 0 ) 
wszystkie wyjścia.  

Realizacja funkcji logicznych przy 
pomocy demultipleksera.

F1(A,B,C,D)=A’BC’D+A’B’CD.+ABCD
F2(A,B,C,D)=ABC’D’+ABC
F3(A,B,C,D)=A’+B’+C’+D’

Teoria układów logicznych

Demultiplekser: kaskadowanie, ‘138, ‘139 

Praktycznie spotykane układy demultiplekserów

Możliwe jest kaskadowanie 
demultiplekserów. 

Przy pomocy 5 demultiplekserów 2 na 4 
budujemy demultiplekser 4 na 16.

•linie sterujące pierwszego 
demultipleksera tworzą starsze bity 
numeru wybranego wyjścia

•linie sterujące pozostałych 
demultiplekserów są połączone ze sobą 
tworząc bity młodsze.

Teoria układów logicznych

Multiplekser.

Multiplekserem nazywamy układ kombinacyjny o m 
wejściach adresowych 2

m 

wejściach informacyjnych 

i jednym wyjściu. Sygnał pojawiający się na wyjściu 
jest równy sygnałowi na wejściu o numerze 
wybranym przez wejścia adresowe. 

Sposoby realizacji

Teoria układów logicznych

Multiplekser: zastosowanie.

Multiplekser jest elementem umożliwiającym bezpośrednią 
realizację tablicy prawdy.
Zmienne funkcji są podłączone do wejść adresujących, a wejścia 
danych są sterowane stałą wartością 0 lub 1 w zależności od 
wartości w tablicy prawdy dla danego wektora zmiennych 
funkcji.
Otrzymujemy realizację funkcji m zmiennych przy pomocy 2 

m

 

wejściowego multipleksera.   
Przykład:
F(A,B,C)={ m0, m2, m6, m7}

Możliwa jest realizacja funkcji 
m zmiennych przy pomocy 
multipleksera o m-1 wejściach 
adresowych !

 

•Wybieramy m-1 kolumn sygnałów 
wejściowych z tablicy prawdy.

•Grupujemy wybrane wektory w 
pary takich zamych

•sygnał wyjściowy może przybierać 
jedną z 4 wartości { 0,1, C, C’ }, 
gdzie C jest nie wybraną go 
grupowania zmienną

Teoria układów logicznych

Multiplekser. Kaskadowanie.

Sposób realizacji multipleksera 32:1 
przy pomocy dostępnych 
multiplekserów.
Wybieramy wyjście jednego z 4 
multiplekserów  8:1 przy pomocy 
multipleksera 4:1.

Sposób realizacji multipleksera 32:1 przy 
pomocy dostępnych multiplekserów i 
dekodera 2:4 oraz 4 wejściowej bramki 
OR.
Dekoder uaktywnia odpowiedni 
multiplekser przy pomocy jego sygnału 
EN. W danej chwili wybrany jest tylko 
jeden multiplekser Kiedy EN=1 wyjście 
multipleksera ‘151 jest 0 co powoduje, 
brak wpływu wyjść nie wybranych 
multiplekserów na wyjście bramki OR.

Teoria układów logicznych

Bramki transmisyjne.

Bramki transmisyjne dostępne w technologii 
CMOS stanowią alternatywę dla bramek 
standartowych. Model bramki:
• dwa przełączniki połączone równolegle
•jeden zamknięty sterującym sygnałem ‘0’, drugi 
sygnałem ‘1’
•aby bramka działała poprawnie ( przenosiła 
sygnał z wejścia na wyjście ) obydwa klucze 
muszą być zamknięte ( wynika to z technologii 
CMOS )

Ze względu na swoją atrakcyjność 
technologiczną
bramki transmisyjne wykorzystuje się do 
budowy złożonych układów cyfrowych.
Przykład:
Podwójny multiplekser 2:1.

•kiedy sygnał sterujący jest 1 przewodzą 
„dolne” bramki,

•kiedy sygnał sterujący jest ‘0’ przewodzą 
„górne” bramki.
Należy pamiętać o prawidłowym sterowaniu 
bramek. Niedopuszczalny jest przypadek 
równoczesnego przewodzenia dwu bramek w 
jednej parze.

Teoria układów logicznych

Bramki trójstanowe

•Na wyjściu zamiast normalnych stanów 

‘0’ i ‘1’ mogą dodatkowo przyjmować stan 
‘Z’ (wysokiej impedancji ). Stan ‘Z’ nie 
jest poziomem logicznym,

•Bramkę trójstanową można zrealizować 

dodając klucz na wyjściu standardowej 
bramki. Klucz ten jest kontrolowanyprzez 
dodatkowy sygnał sterujący,

– kiedy sygnał kontrolujący klucz 

jest aktywny klucz jest zamknięty i 
bramka działa jak normalna 
bramka logiczna.

– kiedy sygnał kontrolujący jest 

nieaktywny klucz jest otwarty i 
bramka jest odłączona od wyjścia.

•Wyjścia bramek trójstanowych mogą być 

łączone razem pod warunkiem, że 
zapewnimy, że dwie różne bramki tak 
połączone nie będą aktywne 
równocześnie.