Circuiti digitali - Multiplexer
Multiplexerè un circuito combinatorio che ha un massimo di 2 n ingressi dati, 'n' linee di selezione e una singola linea di uscita. Uno di questi input di dati sarà collegato all'uscita in base ai valori delle linee di selezione.
Poiché ci sono 'n' linee di selezione, ci saranno 2 n possibili combinazioni di zero e uno. Quindi, ogni combinazione selezionerà solo un input di dati. Multiplexer è anche chiamato comeMux.
Multiplexer 4x1
Il Multiplexer 4x1 ha quattro ingressi dati I 3 , I 2 , I 1 e I 0 , due linee di selezione s 1 & s 0 e un'uscita Y.block diagram di 4x1 Multiplexer è mostrato nella figura seguente.
Uno di questi 4 ingressi sarà collegato all'uscita in base alla combinazione degli ingressi presenti in queste due linee di selezione. Truth table di 4x1 Multiplexer è mostrato di seguito.
| Linee di selezione | Produzione | |
|---|---|---|
| S1 | S0 | Y |
| 0 | 0 | Io 0 |
| 0 | 1 | Io 1 |
| 1 | 0 | Io 2 |
| 1 | 1 | Io 3 |
Dalla tabella Truth, possiamo scrivere direttamente il file Boolean function per l'uscita, Y come
$$ Y = {S_ {1}} '{S_ {0}}' I_ {0} + {S_ {1}} 'S_ {0} I_ {1} + S_ {1} {S_ {0}}' I_ {2} + S_ {1} S_ {0} I_ {3} $$
Possiamo implementare questa funzione booleana utilizzando inverter, porte AND e porte OR. Ilcircuit diagram del multiplexer 4x1 è mostrato nella figura seguente.
Possiamo facilmente capire il funzionamento del circuito sopra. Allo stesso modo, è possibile implementare il multiplexer 8x1 e il multiplexer 16x1 seguendo la stessa procedura.
Implementazione di multiplexer di ordine superiore.
Ora, implementiamo i seguenti due multiplexer di ordine superiore utilizzando multiplexer di ordine inferiore.
- Multiplexer 8x1
- Multiplexer 16x1
Multiplexer 8x1
In questa sezione, implementiamo il multiplexer 8x1 utilizzando multiplexer 4x1 e multiplexer 2x1. Sappiamo che il Multiplexer 4x1 ha 4 ingressi dati, 2 linee di selezione e un'uscita. Invece, il Multiplexer 8x1 ha 8 ingressi dati, 3 linee di selezione e un'uscita.
Quindi, ne abbiamo bisogno due 4x1 Multiplexersnella prima fase per ottenere gli 8 input di dati. Poiché ogni multiplexer 4x1 produce un'uscita, è necessario un file2x1 Multiplexer nella seconda fase considerando gli output della prima fase come input e per produrre l'output finale.
Lascia che il multiplexer 8x1 abbia otto ingressi dati da I 7 a I 0 , tre linee di selezione s 2 , s 1 & s0 e un'uscita Y.Truth table di 8x1 Multiplexer è mostrato di seguito.
| Ingressi di selezione | Produzione | ||
|---|---|---|---|
| S2 | S1 | S0 | Y |
| 0 | 0 | 0 | Io 0 |
| 0 | 0 | 1 | Io 1 |
| 0 | 1 | 0 | Io 2 |
| 0 | 1 | 1 | Io 3 |
| 1 | 0 | 0 | Io 4 |
| 1 | 0 | 1 | Io 5 |
| 1 | 1 | 0 | Io 6 |
| 1 | 1 | 1 | Io 7 |
Possiamo implementare il multiplexer 8x1 utilizzando multiplexer di ordine inferiore facilmente considerando la tabella della verità sopra. Ilblock diagram di 8x1 Multiplexer è mostrato nella figura seguente.
Lo stesso selection lines, s1 & s0vengono applicati a entrambi i multiplexer 4x1. Gli ingressi dati del multiplexer 4x1 superiore vanno da I 7 a I 4 e gli ingressi dati del multiplexer 4x1 inferiore vanno da I 3 a I 0 . Pertanto, ogni multiplexer 4x1 produce un output basato sui valori delle linee di selezione, s 1 & s 0 .
Le uscite dei Multiplexer 4x1 di primo stadio vengono applicate come ingressi del Multiplexer 2x1 presente nel secondo stadio. L'altroselection line, s2 viene applicato al multiplexer 2x1.
Se s 2 è zero, l'uscita del Multiplexer 2x1 sarà uno dei 4 ingressi da I 3 a I 0 in base ai valori delle linee di selezione s 1 & s 0 .
Se s 2 è uno, l'uscita del Multiplexer 2x1 sarà uno dei 4 ingressi da I 7 a I 4 in base ai valori delle linee di selezione s 1 & s 0 .
Pertanto, la combinazione complessiva di due multiplexer 4x1 e un multiplexer 2x1 funziona come un multiplexer 8x1.
Multiplexer 16x1
In questa sezione, implementiamo il Multiplexer 16x1 utilizzando Multiplexer 8x1 e Multiplexer 2x1. Sappiamo che il Multiplexer 8x1 ha 8 ingressi dati, 3 linee di selezione e un'uscita. Invece, il Multiplexer 16x1 ha 16 ingressi dati, 4 linee di selezione e un'uscita.
Quindi, ne abbiamo bisogno due 8x1 Multiplexersnella prima fase per ottenere i 16 input di dati. Poiché ogni multiplexer 8x1 produce un'uscita, è necessario un multiplexer 2x1 nel secondo stadio considerando le uscite del primo stadio come ingressi e per produrre l'output finale.
Lascia che il multiplexer 16x1 abbia sedici ingressi dati da I 15 a I 0 , quattro linee di selezione da s 3 a s 0 e un'uscita Y.Truth table di 16x1 Multiplexer è mostrato di seguito.
| Ingressi di selezione | Produzione | |||
|---|---|---|---|---|
| S3 | S2 | S1 | S0 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | Io 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | Io 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | Io 2 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | Io 3 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | Io 4 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | Io 5 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | Io 6 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | Io 7 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | Io 8 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | Io 9 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Io 10 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | Io 11 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | Io 12 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | Io 13 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | Io 14 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | Io 15 |
Possiamo implementare il multiplexer 16x1 utilizzando multiplexer di ordine inferiore facilmente considerando la tabella della verità sopra. Ilblock diagram di 16x1 Multiplexer è mostrato nella figura seguente.
Il same selection lines, s2, s1 & s0vengono applicati a entrambi i multiplexer 8x1. Gli ingressi dati del Multiplexer 8x1 superiore vanno da I 15 a I 8 e gli ingressi dati del Multiplexer 8x1 inferiore vanno da I 7 a I 0 . Pertanto, ogni multiplexer 8x1 produce un output basato sui valori delle linee di selezione, s 2 , s 1 e s 0 .
Le uscite dei Multiplexer 8x1 di primo stadio vengono applicate come ingressi del Multiplexer 2x1 presente nel secondo stadio. L'altroselection line, s3 viene applicato al multiplexer 2x1.
Se s 3 è zero, l'uscita del Multiplexer 2x1 sarà uno degli 8 ingressi da Is 7 a I 0 in base ai valori delle linee di selezione s 2 , s 1 & s 0 .
Se s 3 è uno, l'uscita del Multiplexer 2x1 sarà uno degli 8 ingressi da I 15 a I 8 in base ai valori delle linee di selezione s 2 , s 1 e s 0 .
Pertanto, la combinazione complessiva di due multiplexer 8x1 e un multiplexer 2x1 funziona come un multiplexer 16x1.