Multiplexer (Bsp. 74HC151)
Der 74HC151 IC ist ein 8 Line to 1 Line Multiplexer. Bei einem Multiplexer bzw. Data Selector wird das Signal eines Eingangs mit dem Ausgang verbunden. Welche der 8 Eingänge D0-D7 auf den Ausgang Y durchgeschaltet wird kann dabei über 3 Adressleitungen (A, B, C ) eingestellt werden. Die Adressleitungen werden als BCD (Binary Coded Decimal) Signale angesteuert. A ist dabei das LSB (Least Significant Bit) und C das MSB (Most Significant Bit).
Werden an die Leitungen C|B|A die Pegel 0|0|0 angelegt wird der Eingang D0 mit dem Ausgang Y verbunden. Bei 0|0|1 der Eingang D1, bei 0|1|0 der Eingang , usw.
Der IC wird mit 5V betrieben und kann etwa 20mA Strom liefern. Die Zeit von einer Änderung am Eingang bis zum Schalten des Ausgangs Y dauert rund 80ns.
Bei dem digitalen Multiplexer wird nur das Eingangssignal HIGH oder LOW auf den Ausgang übertragen. Eine Übertragung in die andere Richtung, also von Y zu Dx ist nicht möglich.
Pinbelegung
| Pin | Funktion |
|---|---|
| VCC | Versorgungsspannung +5V |
| GND | Minus - |
| D0-D7 | Eingänge |
| A | Adress-Bit B0 (LSB) |
| B | Adress-Bit B1 |
| C | Adress-Bit B2 (MSB) |
| Y | Ausgangssignal abhängig vom jeweiligen Eingang D0-D7 |
| W | Invertiertes Ausgangssignal (=Y) |
| G | Enable Pin 'aktive LOW' |
Funktionsweise
Ein Multiplexer besteht zunächst aus einem Decoder der die Adress-Eingänge A, B
und C dekodiert und den Ausgang des entsprechenden AND-Gate auf HIGH schaltet (oberer Teil des Bildes).
Dieser HIGH Pegel liegt jetzt auch an dem zugehörigen quer liegenden AND-Gate des Eingangs (D0-D7) an. Was jetzt durch das quer liegende Gate an den Ausgang Y übertragen wird hängt nur noch vom Eingangssignal ab (0 oder 1). Alle anderen Eingänge werden nicht zum Ausgang übertragen. Ihre AND-Gates sind durch den fehlenden Decoder HIGH Pegel grundsätzlich gesperrt.
IC Ansteuerung
Der Multiplexer IC wird wie alle ICs dieser Bauform über den Pin 8 und diagonal gegenüber mit Pin 16 an die
Versorgungsspannung angeschlossen.
Der Ausgang Y geht zu einer 5V LED. Welcher der Eingänge zur Led durchgeschaltet wird kann über die 3 Schalter, die mit den 3 Adressleitungen verbunden sind ausgewählt werden.
Die drei Taster sind über einen 10K Widerstand mit GND (=0) verbunden (Pulldown-Widerstand). Drückt man einen Schalter wird +5V (=1) auf den entsprechenden Eingang geleitet. Nicht betätigt liegt über den 10K Widerstand GND bzw. LOW an den Eingängen an.
Alle Eingänge des IC müssen wie immer bei IC Eingängen entweder mit LOW (=GND) oder HIGH (=5V) verbunden sein. Abhängig von der mit den drei Tasten übertragenen Adresse wird der anliegende Pegel des entsprechenden Eingangs mit der LED am Ausgang verbunden.