En effet, l'entrée STROBE étant au niveau H, la sortie Y est bloquée en permanence au niveau L et la sortie W au niveau H. En d'autres termes, le multiplexeur est inhibé.

d) Mettez SW0 sur la position 0 : vous validez ainsi le multiplexeur.

e) Commutez les interrupteurs SW1, SW2 et SW3 sur la position 0 ; de cette façon, vous appliquez la combinaison 000 aux entrées de commande, ce qui sélectionne l'entrée D0.

Observez maintenant les LED : L0 est éteinte et L1 est allumée. en effet, D0 est reliée à la masse (niveau bas) et ce niveau bas se retrouve à la sortie Y.

f) Commutez SW1 sur 1 : maintenant vous appliquez la combinaison 001 sur les entrées de commande et l'entrée D1, reliée au "+", se trouve donc sélectionnée.

Vous constatez que L0 est allumée et que L1 est éteinte.

g) Commutez SW1 sur 0 et SW2 sur 1 : c'est donc la combinaison 010 qui est appliquée sur les entrées de commande.

Ainsi, l'entrée D2, reliée à la masse, est sélectionnée. Vous constatez que L0 est éteinte et que L1 est allumée.

h) Laissez SW2 sur la position 1 et mettez SW1 également sur 1 : vous réalisez ainsi la combinaison de commande 011. On sélectionne donc l'entrée D3 qui reçoit le signal de fréquence de 1 kHz : L0 et L1 sont toutes les deux allumées, mais elles présentent une luminosité plus faible que la normale ; en fait, elles s'allument et s'éteignent mille fois par seconde ce que l'œil n'est pas en mesure de déceler.

i) Commutez SW1, SW2 sur 0 et SW3 sur 1. De cette façon, on transfère en sortie le signal appliqué en D4 (100), c'est-à-dire 0V : L0 est donc éteinte et L1 allumée.

j) Laissez SW2 sur 0 et SW3 sur 1 et commutez SW1 sur 1. La sortie est reliée à l'entrée D5 (101), donc L0 est allumée et L1 éteinte.

k) Laissez SW3 sur 1 et commutez SW1 sur 0 et SW2 sur 1 : L0 et L1 clignotent alternativement à la fréquence de 1 Hz. En effet, on sélectionne l'entrée D6 (110) à laquelle est appliqué le signal d'horloge CP1 de 1 Hz.

l) Laissez SW2 et SW3 sur 1 et commutez SW1 sur 1 : vous sélectionnez ainsi la dernière entrée D7 (111) ; vous constatez que L0 est éteinte et L1 allumée, ce qui signifie que le niveau L présent sur l'entrée D7 est bien transféré à la sortie Y.

m) Mettez hors tension le Digilab.

Avec cette expérience, vous avez vérifié comment en agissant sur les entrées de commande d'un multiplexeur, il est possible d'aiguiller sur une seule sortie, l'un des signaux présents sur huit entrées et comment avec l'entrée de commande STROBE, on peut valider ou non le circuit.

Le fonctionnement du multiplexeur que nous venons d'examiner est résumé dans la table de vérité de la figure 28.

Le symbole X indique que l'état logique de l'entrée concernée peut être indifféremment de 0 ou 1 sans que l'état des sorties soit modifié.

Par exemple à la première ligne, nous trouvons des X sur toutes les entrées excepté un 1 pour l'entrée STROBE. Cela signifie que lorsque l'entrée STROBE est à l'état 1, la sortie Y est à l'état 0 et la sortie W à l'état 1 quelque soit l'état des autres entrées.

10. - NEUVIÈME EXPÉRIENCE : TRANSMISSION DE HUIT SIGNAUX DIFFÉRENTS SUR UN SEUL CONDUCTEUR, EN UTILISANT UN MULTIPLEXEUR ET UN DÉMULTIPLEXEUR

Avec le multiplexeur de l'expérience précédente, huit signaux différents peuvent être envoyés sur une seule sortie. On peut exploiter cette caractéristique pour employer un seul câble lorsque l'on veut transmettre plusieurs signaux. Naturellement, à l'autre bout du câble, il faut disposer d'un circuit symétrique qui dirige les signaux reçus vers huit lignes.

Ce circuit est appelé démultiplexeur ; il possède une seule entrée et plusieurs sorties (huit dans le schéma de principe que l'on voit à la figure 29).

Avec ce principe, il devient possible de réduire la longueur totale des câbles à utiliser.

Si par exemple, la distance entre le point de transmission et celui de réception est de 10 m et que l'on emploie huit câbles différents (un par signal), il faudrait utiliser 10 x 8 = 80 m de câble.

Avec un multiplexeur et un démultiplexeur par contre, on a besoin que de quatre câbles (un pour le signal et trois pour la commande), soit un total de 10 x 4 = 40 m.

L'économie réalisée est donc de 50 %.

L'économie est encore plus grande quand le nombre de signaux à transmettre est plus grand et quand on adopte des techniques de transmission plus complexes qui permettent même d'économiser les câbles transmettant les signaux de commande.

Le multiplexeur ayant été examiné précédemment, passons maintenant à l'examen d'un démultiplexeur.

A cet effet, vous allez employer un circuit intégré que vous avez déjà utilisé en tant que décodeur : le MM 74C154. Celui-ci, utilisé en exploitant les entrées de validation, peut aussi fonctionner comme démultiplexeur.

Considérons sa table de fonctionnement reportée à la figure 30.

Les entrées G1 et G2 sont des entrées de validation analogues à une entrée STROBE ; si une seule d'entre elles est au niveau H, le décodeur est bloqué et toutes les sorties sont au niveau H.

Supposons que l'on relie entre elles les deux entrées G1 et G2 et que l'on utilise celles-ci comme une entrée unique sur laquelle est appliqué le signal de la ligne. De plus, les entrées A, B, C et D seront utilisées comme entrées de commande.

Ceci est résumé à la figure 31.

En observant la table de vérité, on constate que si les entrées G1 et G2 sont au niveau L, une des seize sorties est au niveau L. Il s'agit de la sortie qui porte le nombre correspondant à la combinaison présente sur les entrées A, B, C et D.

Si A, B, C, et D sont au niveau L, la sortie 0 est sélectionnée puisqu'elle se trouve au niveau L.

Si A est au niveau H et B, C, D au niveau L (combinaison correspondant à 0001), la sortie 1 est sélectionnée et ainsi de suite.

Si, par contre G1 et G2 sont au niveau H, toutes les sorties sont au niveau H.

On peut donc conclure que le niveau présent sur les entrées G1 et G2 se retrouve sur la sortie sélectionnée par les entrées de commande A, B, C, D. Celle-ci sera au niveau haut si G1 et G2 sont au niveau haut ou au niveau bas si G1 et G2 sont au niveau bas.

Ainsi, le signal appliqué à l'entrée du circuit est commuté sur la sortie sélectionnée par les entrées de commande.

Ici, huit sorties parmi les seize disponibles seront utilisées puisque le multiplexeur côté transmission est à huit voies. On maintiendra donc l'entrée de commande D au niveau bas, ainsi seules les sorties comprises entre 0 et 7 seront sélectionnées.

10. 1. - RÉALISATION DU CIRCUIT

a) Laissez le circuit intégré MM 74C151 sur la matrice et enlevez toutes les liaisons de l'expérience précédente.

b) Insérez les circuits intégrés MM 74C163 (compteur modulo 16) et MM 74C154 (démultiplexeur) dans la position indiquée à la figure 32 et effectuez les liaisons s'y rapportant. Le schéma électrique du circuit réalisé est donné à la figure 33-a.

Le compteur, qui est utilisé comme diviseur de fréquence, sert à générer quatre signaux rectangulaires de différentes fréquences (5 Hz ; 2,5 Hz ; 1,25 Hz et 0,625 Hz).

Le schéma synoptique du circuit réalisé est illustré à la figure 33-b.

Aux entrées du multiplexeur sont appliqués six signaux rectangulaires de fréquences différentes générés par les deux générateurs d'horloge et par le diviseur.

Les signaux présents aux entrées du multiplexeur sont mis en évidence dans la table de la figure 34.

La sortie Y du multiplexeur est reliée aux entrées G1 et G2 du démultiplexeur. Les trois interrupteurs SW1, SW2 et SW3 commandent simultanément le multiplexeur et le démultiplexeur de manière que chacun des signaux appliqués aux entrées du multiplexeur se retrouve sur la sortie correspondante du démultiplexeur.

10. 2. - ESSAIS DE FONCTIONNEMENT

a) Mettez SW1, SW2 et SW3 sur la position 0.

b) mettez sous tension le Digilab et observez les LED : elles sont toutes allumées sauf L0.

c) En commutant les interrupteurs, réalisez toutes les combinaisons possibles sur les entrées de commande et observez à chaque fois l'état des LED : vous devez obtenir les résultats indiqués dans la table ci-après.

Rappelez-vous que la valeur 0 est signalée par une LED éteinte, la valeur 1 par une LED allumée et que chaque valeur de fréquence est visualisée au moyen d'une LED qui s'allume et s'éteint au rythme de cette fréquence.

Cette expérience vous a permis de constater comment il est possible de commander huit LED avec huit signaux différents , en utilisant un seul conducteur pour ceux-ci et trois pour les signaux de commande.

En composant avec les interrupteurs le nombre binaire correspondant à un canal d'entrée donné du multiplexeur, on obtient sur la sortie correspondante du démultiplexeur le signal présent sur le canal d'entrée sélectionné.

Par exemple, avec SW1 = 1, SW2 = SW3 = 0, on sélectionne le canal 1 (D1) du multiplexeur, donc la LED L1 clignote à la fréquence de 10 Hz.

Bien entendu, on peut appliquer au démultiplexeur des signaux de commande différents de ceux du multiplexeur. Dans ce cas, on peut relier un canal de transmission avec un canal de réception différent ; par exemple, le canal 1 peut être dirigé vers le canal 5 et ainsi de suite.

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