8bitové multiplexery

Analogové multiplexery

Hlavním rozdílem mezi analogovými a digitálními multiplexery je způsob budování části polovodičové struktury odpovědné za správné přepínání vstupu. Konstrukce analogových multiplexorů je založena na tranzistorech s efektem pole, které jsou zapojeny tak, že umožňují současné zapínání a vypínání obvodů schopných vést proud v obou směrech. Pokud by to nebylo pro takové komplementární páry tranzistorů, mohl by daný spínač zpracovávat pouze signály s přísně definovanou polarizací - použití párů tranzistorů umožňuje bezproblémový přenos proměnných signálů (v rozsahu napětí obvykle od nulových voltů do kladného napětí systémová napájecí sběrnice, např. 5 V) a v některých dokonce bipolární střídavá napětí (která mohou mít kladné i záporné hodnoty vzhledem k zemi - zde je však nutné použít speciální typ multiplexeru, který umožňuje symetrické napájení analogové části). Často však postačují klasické 8bitové multiplexery - např. Velmi populární 4051 z rodiny CMOS 4000.

Digitální multiplexery

Jinou skupinou obvodů jsou digitální multiplexory. Zde máme co do činění s úplně jiným designem spínací části, založeným na logických branách a dekódovacím systému pro zadávání adres. Manipulace s analogovými signály by zde nebyla možná, protože již v první fázi spínací části je hodnota napětí diskretizována do logického nízkého (L) nebo vysokého (H) stavu - původní úroveň napětí „neprochází dále „strukturou následných bloků obvodu. Za zmínku stojí, že tento typ multiplexerů lze velmi zřídka najít v podobě samostatných integrovaných obvodů - v praxi nejčastěji používanými (např. Ze zmíněné rodiny CMOS 4000) jsou analogové multiplexery. Na druhou stranu jsou „čistě digitální“ varianty velmi široce používány ve strukturách mikrokontrolérů, programovatelných obvodů a různých typů digitálních integrovaných obvodů se složitou funkčností. Mělo by se však pamatovat na to, že mnoho analogových multiplexerů může také pracovat s digitálními signály - protože jsou schopné přenášet jakékoli tvary vln nepřesahující napájecí napětí, nic nebrání tomu, aby tyto signály měly binární hodnoty (např. 0V a 5 V).

Expandéry I2C

Expandéry sběrnice I2C jsou speciální typ multiplexerů. Jak víte, na jedné sběrnici I2C může současně pracovat nejen jeden hlavní a jeden podřízený - teoreticky k němu můžete připojit několik, tucet nebo dokonce několik desítek systémů najednou (v praxi jsou to tak rozsáhlé sítě, ale souvisí s jevy souvisejícími s omezením spínací frekvence) Je důležité, aby každý ze slave měl jinou adresu volání, po které bude schopen odpovědět na master pomocí potvrzovacího bitu (ACK / NAK) nebo celého datového rámce. Ale co dělat, když je potřeba připojit více systémů najednou (např. Digitální snímače teploty) se stejnou adresou? Poté přijdou na pomoc speciální 8kanálové multiplexery určené pro sběrnici I2C. Dobrým příkladem je čip Texas Instruments TCA9548A. Tento malý integrovaný obvod, na jehož základě byl vytvořen užitečný modul Adafruit 2717 (k dispozici okamžitě v naší nabídce), umožňuje připojit až 8 samostatných sběrnic I2C vybraných prostřednictvím digitálních adresových vstupů. Nic nebrání tomu, aby byl ke každé z těchto „nových“ sběrnic připojen samostatný senzor - stejné adresy všech podřízených jednotek nezpůsobí kolizi na datové sběrnici, protože… v daném okamžiku bude viditelný pouze jeden z nich autobus.