Λύσεις — Άσκηση 9η · Αποπολυπλέκτες (σελ. 26-28) – ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Λύσεις — Άσκηση 9η · Αποπολυπλέκτες (σελ. 26-28)

Αποπολυπλέκτες 1×2 (D0=E·Ī0, D1=E·I0) και 1×4 με πύλες, το αντίστροφο του MUX, και η σχέση τους με τον αποκωδικοποιητή (E=1).


Αποπολυπλέκτης 1×2 — πίνακας ΚΑΙ συναρτήσεις

Ζητούμενο: Κατασκευάστε τον πίνακα αληθείας του αποπολυπλέκτη 1×2 και γράψτε τις συναρτήσεις εξόδου D0, D1 (είσοδος E, επιλογή I0). Οι μη επιλεγμένες έξοδοι = «0».

Πώς σκεφτόμαστε: Ο DEMUX 1×2 στέλνει την E στη D0 όταν I0=0 και στη D1 όταν I0=1· η άλλη έξοδος μηδενίζεται.

Λύση:

  • Πίνακας: I0=0 ⇒ D0=E, D1=0· I0=1 ⇒ D0=0, D1=E.
  • \( D_0=E\cdot\overline{I_0} \)
  • \( D_1=E\cdot I_0 \)

Απάντηση: D0 = E·Ī0, D1 = E·I0 (I0=0→E στη D0, I0=1→E στη D1, η άλλη «0»).

Πρόσεξε:

  • Ο DEMUX είναι το αντίστροφο του MUX: μία είσοδος → πολλές έξοδοι.
  • Οι μη επιλεγμένες έξοδοι μένουν στο «0».

Αποπολυπλέκτης 1×4 — πίνακας ΚΑΙ συναρτήσεις

Ζητούμενο: Κατασκευάστε τον πίνακα αληθείας του αποπολυπλέκτη 1×4 και γράψτε τις συναρτήσεις D0–D3 (είσοδος E, επιλογές I1, I0).

Πώς σκεφτόμαστε: Οι δύο γραμμές επιλογής «ανοίγουν» μία από τις 4 εξόδους στην οποία περνά η E.

Λύση:

  • Πίνακας: I1I0=00→D0=E· 01→D1=E· 10→D2=E· 11→D3=E (οι υπόλοιπες «0»).
  • \( D_0=E\,\overline{I_1}\,\overline{I_0},\ D_1=E\,\overline{I_1}\,I_0,\ D_2=E\,I_1\,\overline{I_0},\ D_3=E\,I_1\,I_0 \)

Απάντηση: D0=E·Ī1·Ī0, D1=E·Ī1·I0, D2=E·I1·Ī0, D3=E·I1·I0.

Πρόσεξε:

  • Κάθε έξοδος = E AND τον αντίστοιχο συνδυασμό επιλογής.
  • 2 γραμμές επιλογής ⇒ 4 έξοδοι (2ⁿ).

Επίπεδα, Ο.Κ. ΚΑΙ υλοποίηση

Ζητούμενο: Χωρίστε σε επίπεδα, επιλέξτε Ο.Κ. και περιγράψτε τον έλεγχο του αποπολυπλέκτη 1×4.

Πώς σκεφτόμαστε: Δομή: NOT (για Ī1, Ī0) → AND (4 πύλες 3 εισόδων, μία ανά έξοδο).

Λύση:

  • Επίπεδο NOT: 2 αντιστροφείς για \(\overline{I_1}\), \(\overline{I_0}\) (74LS04).
  • Επίπεδο AND: 4 πύλες AND 3 εισόδων (74LS11) — μία για κάθε έξοδο D0–D3.
  • Έλεγχος: για κάθε συνδυασμό I1,I0 επαληθεύουμε ότι μόνο η επιλεγμένη έξοδος ακολουθεί την E, οι άλλες είναι «0».

Απάντηση: Επίπεδα: 2×NOT (74LS04), 4×AND-3 (74LS11). Έλεγχος: μόνο η επιλεγμένη έξοδος = E, οι υπόλοιπες «0».

Πρόσεξε:

  • Έτοιμο Ο.Κ.: 74LS138 (αποπολυπλέκτης 1×8 / αποκωδικοποιητής 3-σε-8).
  • Ο DEMUX χρειάζεται μόνο NOT και AND (όχι OR, αφού κάθε έξοδος είναι ανεξάρτητη).

Σχέση με αποκωδικοποιητή

Ζητούμενο: Εξηγήστε τη σχέση του αποπολυπλέκτη με τον αποκωδικοποιητή.

Πώς σκεφτόμαστε: Αν η είσοδος E τεθεί μόνιμα «1», κάθε συνδυασμός επιλογής ενεργοποιεί μία έξοδο — λειτουργία αποκωδικοποιητή.

Λύση:

  • Με E=«1», οι συναρτήσεις γίνονται \(D_i=\)(ο συνδυασμός επιλογής) — δηλαδή κάθε συνδυασμός των γραμμών επιλογής ενεργοποιεί ακριβώς μία έξοδο.
  • Αυτή είναι ακριβώς η λειτουργία του αποκωδικοποιητή (Άσκηση 10).

Απάντηση: Με E=«1» ο αποπολυπλέκτης λειτουργεί ως αποκωδικοποιητής: κάθε συνδυασμός επιλογής ενεργοποιεί μία έξοδο.

Πρόσεξε:

  • Το 74LS138 είναι ταυτόχρονα DEMUX 1×8 και αποκωδικοποιητής 3-σε-8.
  • Η διαφορά: ο DEMUX «διανέμει» δεδομένα, ο αποκωδικοποιητής «μεταφράζει» έναν δυαδικό κωδικό.

 ΣΧΟΛΙΚΟ ΒΙΒΛΙΟ