În acest articol vom trece prin multiplexor, vom defini mai întâi ce este un multiplexor, apoi vom parcurge tipurile lui care sunt 2×1 și 4×1, apoi vom trece prin Implementarea 2×1 mux și mai mare. mux cu mux de ordin inferior, În sfârșit vom încheia articolul nostru cu câteva aplicații, avantaje și câteva întrebări frecvente.

Cuprins

• Ce sunt multiplexoarele?
• Tipuri de Mux
• Multiplexor 2×1
• Multiplexor 4×1
• Implementarea diferitelor porti cu 2:1 Mux
• Implementarea MUX de ordin superior folosind MUX de ordin inferior
• Avantajele și dezavantajele MUX

Ce sunt multiplexoarele?

Un multiplexor este un circuit combinațional care are multe intrări de date și o singură ieșire, în funcție de intrările de control sau de selectare. Pentru N linii de intrare, sunt necesare linii de selecție log2(N) sau, în mod echivalent, pentru2^nlinii de intrare, sunt necesare n linii de selecție. Multiplexoarele sunt cunoscute și ca selectoare N-la-1, convertoare paralel-seriale, circuite multi-la-unu și circuite logice universale. Ele sunt utilizate în principal pentru a crește cantitatea de date care pot fi trimise printr-o rețea într-un anumit interval de timp și lățime de bandă .

Multiplexor

Tipuri de Mux

Mux-ul poate fi de diferite tipuri în funcție de intrare, dar în acest articol vom trece prin două tipuri majore de mux care sunt

• 2×1 Mux
• 4×1 Mux
  

Multiplexor 2×1

2×1 este un circuit fundamental care este, de asemenea, cunoscut și multiplexorul 2-la-1, care este folosit pentru a alege unul semnal de la două intrări și îl transmite la ieșire. Muxul 2×1 are două linii de intrare, o linie de ieșire și o singură linie de selecție. Are diverse aplicații în sisteme digitale, cum ar fi în microprocesor, este folosit pentru a selecta între două surse de date diferite sau între două instrucțiuni diferite.

Diagrama bloc a multiplexorului 2:1 cu tabel de adevăr

Mai jos sunt prezentate diagrama bloc și tabelul de adevăr de 2:1 Mux. În această diagramă bloc, unde I0 și I1 sunt liniile de intrare, Y este linia de ieșire și S0 este o singură linie de selectare.

Diagrama bloc a multiplexorului 2:1 cu tabel de adevăr

Ieșirea 2×1 Mux va depinde de linia de selecție S0,

• Când S este 0 (scăzut), I0 este selectat
• când S0 este 1 (Ridicat), este selectat I1

Expresia logică a 2×1 Mux

Folosind Tabelul de Adevăr, expresia logică pentru Mux poate fi determinată ca

Y=overline{S_0}.I_0+S_0.I_1

Schema de circuit a multiplexoarelor 2×1

Folosind tabelul de adevăr circuit diagrama poate fi dată ca

Schema de circuit de 2×1 Mux

Multiplexor 4×1

Multiplexorul 4×1, cunoscut și sub numele de multiplexor 4-la-1. Este un multiplexor care are 4 intrări și o singură ieșire. Ieșirea este selectată ca una dintre cele 4 intrări care se bazează pe intrările de selecție. Numărul liniilor de selecție va depinde de numărul intrării care este determinat de ecuațielog_2n,În 4×1 Mux liniile de selecție pot fi determinate calog_4=2,slo sunt necesare două selecții.

Diagrama bloc a multiplexorului 4×1

În diagrama bloc dată, I0, I1, I2 și I3 sunt cele 4 intrări și Y este ieșirea unică care se bazează pe liniile Select S0 și S1.

Ieșirea multiplexorului este determinată de valoarea binară a liniilor de selecție

• Când S1S0=00, este selectată intrarea I0.
• Când S1S0=01, este selectată intrarea I1.
• Când S1S0=10, este selectată intrarea I2.
• Când S1S0=11, este selectată intrarea I3.

Tabelul de adevăr al multiplexorului 4×1

Mai jos este dat Tabelul Adevărului de multiplexor 4×1

dactilografiat fiecare

Schema de circuit a multiplexoarelor 4×1

Folosind tabelul de adevăr diagrama circuitului poate fi dată ca

Multiplexorul poate acționa ca un circuit combinațional universal. Toate porțile logice standard pot fi implementate cu multiplexoare.

Implementarea diferitelor porti cu 2:1 Mux

Mai jos sunt prezentate implementarea unei porți diferite folosind 2:1 Mux

Implementarea porții NOT folosind 2 : 1 Mux

Poarta Not din 2:1 Mux poate fi obținută prin

• Conectați semnalul de intrare la una dintre liniile de intrare de date (I0).
• Apoi conectați o linie (0 sau 1) la cealaltă linie de intrare a datelor (I1)
• Conectați aceeași linie de intrare Selectați linia S0 care este conectată la D0.

Mai jos este prezentată diagrama pentru reprezentarea logică a NU poarta folosind 2 : 1 Mux

Implementarea porții AND folosind 2: 1 Mux

Poarta Și din 2:1 Mux poate fi obținută prin

• Conectați intrarea Y la I1.
• Conectați intrarea X la linia de selecție S0.
• Conectați o linie (0) la I0.

Mai jos este prezentată diagrama pentru reprezentarea logică a SI poarta folosind 2 : 1 Mux

Pentru mai multe despre Implementarea porții AND folosind 2: 1 Mux

Implementarea porții OR folosind 2: 1 Mux

Poarta SAU de la 2:1 Mux poate fi obținută prin

• Conectați intrarea X la linia de selecție S0.
• Conectați intrarea Y la I1.
• Conectați linia (1) la I1.

Mai jos este prezentată diagrama pentru reprezentarea logică a SAU poarta folosind 2 : 1 Mux

Implementarea porților NAND, NOR, XOR și XNOR necesită două Mux 2:1. Primul multiplexor va acționa ca NU poarta care va oferi intrare completată celui de-al doilea multiplexor.

Implementarea porții NAND folosind 2: 1 Mux

Poarta NAND de la 2:1 Mux poate fi obținută prin

• În primul mux luați intrări și 1 și 0 și y ca linie de selecție.
• În Second MUX, ieșirea de la mux este conectată la I1.
• linia (1) este dată lui I0.
• x este dat ca linie de selecție pentru al doilea Mux.

Mai jos este prezentată diagrama pentru reprezentarea logică a Poarta NAND folosind 2 : 1 Mux

Pentru mai multe despre Implementarea porții NAND folosind 2: 1 Mux

Implementarea porții NOR folosind 2: 1 Mux

Poarta Nor de la 2:1 Mux poate fi obținută prin

• În primul mux luați intrări și 1 și 0 și y ca linie de selecție.
• În Second MUX, ieșirea de la mux este conectată la I0.
• linia (0) este dată la I1.
• x este dat ca linie de selecție pentru al doilea Mux.

Mai jos este prezentată diagrama pentru reprezentarea logică a poarta NOR folosind 2 : 1 Mux

insula java

Pentru mai multe despre Implementarea porții NOR folosind 2: 1 Mux

Implementarea portii EX-OR folosind 2 : 1 Mux

Poarta Nor de la 2:1 Mux poate fi obținută prin

• În primul mux luați intrări și 1 și 0 și y ca linie de selecție.
• În Second MUX, ieșirea de la mux este conectată la I1.
• y este dat lui I0.
• x este dat ca linie de selecție pentru al doilea Mux.

Mai jos este prezentată diagrama pentru reprezentarea logică a poarta EX-OR folosind 2 : 1 Mux

Implementarea portii EX-NOR folosind 2 : 1 Mux

Mai jos este prezentată diagrama pentru reprezentarea logică a poarta EX-OR folosind 2 : 1 Mux

Poarta Nor de la 2:1 Mux poate fi obținută prin

• În primul mux luați intrări și 1 și 0 și y ca linie de selecție.
• În Second MUX, ieșirea de la mux este conectată la I0.
• y este dat lui I1.
• x este dat ca linie de selecție pentru al doilea Mux.

Implementarea MUX de ordin superior folosind MUX de ordin inferior

Mai jos sunt prezentate implementarea MUX de ordin superior folosind MUX de ordin inferior

4 : 1 MUX folosind 2 : 1 MUX

Sunt necesare trei 2: 1 MUX pentru a implementa 4: 1 MUX.

În mod similar,

În timp ce un MUX 8:1 necesită șapte (7) MUX 2:1, un MUX 16:1 necesită cincisprezece (15) MUX 2:1, iar un MUX 64:1 necesită șaizeci și trei (63) MUX 2:1. Prin urmare, putem trage concluzia că an2^n:1MUX necesită(2^n-1) 2:1 MUXes.

16 : 1 MUX folosind 4 : 1 MUX

Mai jos este prezentată diagrama logică a 16:1 Mux folosind 4:1 Mux

În general, pentru a implementa B : 1 MUX folosind A : 1 MUX , se folosește o formulă pentru a implementa același lucru.
B/A = K1,
K1/ A = K2,
K2/A = K3

K_N-1/ A = K_N= 1 (până când obținem 1 număr de MUX).

Și apoi adăugați toate numerele de MUX-uri = K1 + K2 + K3 + .... + K_N.
Pentru a implementa 64 : 1 MUX folosind 4 : 1 MUX
Folosind formula de mai sus, putem obține același lucru.
64 / 4 = 16
16 / 4 = 4
4 / 4 = 1 (până când obținem 1 număr de MUX)
Prin urmare, este necesar un număr total de 4 : 1 MUX pentru a implementa 64 : 1 MUX = 16 + 4 + 1 = 21.

f (A, B, C) =sum( 1, 2, 3, 5, 6 ) cu nu-ți pasă (7)

folosind A și B ca linii de selectare pentru 4 : 1 MUX,

AB ca selectat: Extinderea mintermilor la forma sa booleană și va vedea valoarea sa 0 sau 1 în locul C, astfel încât să poată fi plasate în acest fel.

AC ca selectat : Extinderea mintermilor la forma sa booleană și va vedea valoarea sa 0 sau 1 în locul B, astfel încât să poată fi plasate în acest fel.

BC ca selectat : Extinderea mintermii la forma sa booleană și își va vedea valoarea 0 sau 1 în A^thloc astfel încât să poată fi amplasate în acest fel.

Avantajele și dezavantajele MUX

Mai jos sunt prezentate Avantajele și Dezavantajele MUX

Avantajele MUX

Mai jos sunt prezentate Avantajele MUX

• Eficienţă : Mux-ul are o eficiență bună în direcționarea mai multor semnale de intrare către un singur semnal de ieșire bazat pe semnalele de control.
• Optimizare : Mux ajută la conservarea resurselor, cum ar fi fire, pini și circuit integrat (IC).
• Implementare diferită: Mux-ul poate fi folosit pentru a implementa diferite funcții logice digitale, cum ar fi AND,OR etc.
• Flexibilitate: Mux poate fi configurat cu ușurință în funcție de cerințe și poate găzdui diferite surse de date, sporind versatilitatea sistemului.

Dezavantajele MUX

Mai jos sunt prezentate dezavantajele MUX

• Număr limitat de surse de date: Numărul de intrări care poate fi preluat de un multiplexor este limitat de numărul de linii de control, ceea ce poate cauza limitări în anumite aplicații.
• Întârziere: Multiplexoarele pot avea o oarecare întârziere în calea semnalului, ceea ce poate avea impact asupra performanței circuitului.
• Rațiune de control complex: Logica de control pentru multiplexoare poate fi complexă, în special pentru multiplexoarele mai mari, cu un număr mare de intrări.
• Utilizarea energiei: Multiplexoarele pot consuma mai multă energie în comparație cu alte luri simple poarta ogica , în special atunci când au un număr mare de intrări.

Aplicații ale MUX

Mai jos sunt prezentate aplicațiile MUX

• Rutarea datelor : Mux-ul este folosit pentru rutarea datelor în sistemul digital, unde selectează una dintre numeroasele linii de date și o redirecționează la ieșire.
• Selectarea datelor : Mux-ul este folosit pentru selectarea datelor, unde selectează sursa de date în funcție de liniile de selectare.
• Conversie analog-digitală : Mux-urile sunt folosite în ADC pentru a selecta diferite canale de intrare analogice.
• Decodarea adresei : Mux-urile sunt folosite în Microprocesoare sau memorie pentru decodarea adresei.
• Implementarea funcției logice : Muxurile pot fi folosite pentru a implementa diverse funcții logice.

Concluzie

În acest articol am trecut prin MUX, am văzut diferite tipuri de Mux, care sunt 2×1 și 4×1 Mux, am trecut prin implementarea mux-ului 2×1 și mux superior cu mux de ordin inferior. De asemenea, am trecut prin avantajele, dezavantajele și aplicațiile sale pe scurt.

Multiplexoare în logică digitală – Întrebări frecvente

De ce este considerată complexă logica de control pentru multiplexoare?

Mux-ul poate fi complex, în special pentru multiplexoarele mai mari, datorită semnalelor de control care selectează intrările în funcție de cerințele aplicației.

java cum se convertesc șirul în int

Care sunt diferitele tipuri de arhitecturi multiplexer?

Arhitecturile Mux sunt modificate în funcție de factori precum numărul total de intrări, numărul de linii de selectare și logica utilizată pentru selectarea intrărilor.

Cum sunt utilizate multiplexerele aplicațiile de procesare digitală a semnalului (DSP)?

În aplicațiile DSP, multiplexoarele sunt utilizate pentru rutarea, selecția și procesarea semnalului.