Circuits numériques - Multiplexeurs

Multiplexerest un circuit combinatoire qui a au maximum 2 n entrées de données, «n» lignes de sélection et une seule ligne de sortie. Une de ces entrées de données sera connectée à la sortie en fonction des valeurs des lignes de sélection.

Puisqu'il y a 'n' lignes de sélection, il y aura 2 n combinaisons possibles de zéros et de uns. Ainsi, chaque combinaison sélectionnera une seule entrée de données. Le multiplexeur est également appeléMux.

Multiplexeur 4x1

Le multiplexeur 4x1 possède quatre entrées de données I 3 , I 2 , I 1 et I 0 , deux lignes de sélection s 1 & s 0 et une sortie Y.block diagram du multiplexeur 4x1 est illustré dans la figure suivante.

Une de ces 4 entrées sera connectée à la sortie en fonction de la combinaison des entrées présentes sur ces deux lignes de sélection. Truth table du multiplexeur 4x1 est illustré ci-dessous.

Lignes de sélection Production
S1 S0 Y
0 0 Je 0
0 1 Je 1
1 0 Je 2
1 1 Je 3

À partir de la table de vérité, nous pouvons directement écrire le Boolean function pour la sortie, Y comme

$$ Y = {S_ {1}} '{S_ {0}}' I_ {0} + {S_ {1}} 'S_ {0} I_ {1} + S_ {1} {S_ {0}}' I_ {2} + S_ {1} S_ {0} I_ {3} $$

Nous pouvons implémenter cette fonction booléenne en utilisant des onduleurs, des portes ET et une porte OU. lecircuit diagram du multiplexeur 4x1 est illustré dans la figure suivante.

Nous pouvons facilement comprendre le fonctionnement du circuit ci-dessus. De même, vous pouvez implémenter un multiplexeur 8x1 et un multiplexeur 16x1 en suivant la même procédure.

Implémentation de multiplexeurs d'ordre supérieur.

Maintenant, implémentons les deux multiplexeurs d'ordre supérieur suivants en utilisant des multiplexeurs d'ordre inférieur.

  • Multiplexeur 8x1
  • Multiplexeur 16x1

Multiplexeur 8x1

Dans cette section, implémentons un multiplexeur 8x1 en utilisant des multiplexeurs 4x1 et un multiplexeur 2x1. Nous savons que le multiplexeur 4x1 a 4 entrées de données, 2 lignes de sélection et une sortie. Alors que le multiplexeur 8x1 a 8 entrées de données, 3 lignes de sélection et une sortie.

Donc, nous avons besoin de deux 4x1 Multiplexersdans la première étape afin d'obtenir les 8 entrées de données. Étant donné que chaque multiplexeur 4x1 produit une sortie, nous avons besoin d'un2x1 Multiplexer dans la deuxième étape en considérant les sorties du premier étage comme des entrées et pour produire la sortie finale.

Supposons que le multiplexeur 8x1 ait huit entrées de données I 7 à I 0 , trois lignes de sélection s 2 , s 1 & s0 et une sortie Y.Truth table du multiplexeur 8x1 est illustré ci-dessous.

Entrées de sélection Production
S2 S1 S0 Y
0 0 0 Je 0
0 0 1 Je 1
0 1 0 Je 2
0 1 1 Je 3
1 0 0 Je 4
1 0 1 Je 5
1 1 0 I 6
1 1 1 I 7

Nous pouvons implémenter facilement un multiplexeur 8x1 en utilisant des multiplexeurs d'ordre inférieur en considérant le tableau de vérité ci-dessus. leblock diagram du multiplexeur 8x1 est illustré dans la figure suivante.

Le même selection lines, s1 & s0sont appliqués aux deux multiplexeurs 4x1. Les entrées de données du multiplexeur 4x1 supérieur sont I 7 à I 4 et les entrées de données du multiplexeur 4x1 inférieur sont I 3 à I 0 . Par conséquent, chaque multiplexeur 4x1 produit une sortie basée sur les valeurs des lignes de sélection, s 1 & s 0 .

Les sorties des multiplexeurs 4x1 du premier étage sont appliquées comme entrées du multiplexeur 2x1 présent dans le deuxième étage. L'autreselection line, s2 est appliqué au multiplexeur 2x1.

  • Si s 2 est égal à zéro, alors la sortie du multiplexeur 2x1 sera l'une des 4 entrées I 3 à I 0 en fonction des valeurs des lignes de sélection s 1 et s 0 .

  • Si s 2 est égal à un, alors la sortie du multiplexeur 2x1 sera l'une des 4 entrées I 7 à I 4 en fonction des valeurs des lignes de sélection s 1 et s 0 .

Par conséquent, la combinaison globale de deux multiplexeurs 4x1 et d'un multiplexeur 2x1 fonctionne comme un multiplexeur 8x1.

Multiplexeur 16x1

Dans cette section, implémentons un multiplexeur 16x1 en utilisant des multiplexeurs 8x1 et un multiplexeur 2x1. Nous savons que le multiplexeur 8x1 a 8 entrées de données, 3 lignes de sélection et une sortie. Alors que le multiplexeur 16x1 a 16 entrées de données, 4 lignes de sélection et une sortie.

Donc, nous avons besoin de deux 8x1 Multiplexersdans la première étape afin d'obtenir les 16 entrées de données. Puisque chaque multiplexeur 8x1 produit une sortie, nous avons besoin d'un multiplexeur 2x1 dans le deuxième étage en considérant les sorties du premier étage comme des entrées et pour produire la sortie finale.

Soit le multiplexeur 16x1 a seize entrées de données I 15 à I 0 , quatre lignes de sélection s 3 à s 0 et une sortie Y.Truth table du multiplexeur 16x1 est illustré ci-dessous.

Entrées de sélection Production
S3 S2 S1 S0 Y
0 0 0 0 Je 0
0 0 0 1 Je 1
0 0 1 0 Je 2
0 0 1 1 Je 3
0 1 0 0 Je 4
0 1 0 1 Je 5
0 1 1 0 I 6
0 1 1 1 I 7
1 0 0 0 I 8
1 0 0 1 Je 9
1 0 1 0 Je 10
1 0 1 1 I 11
1 1 0 0 J'ai 12
1 1 0 1 Je 13
1 1 1 0 Je 14
1 1 1 1 Je 15

Nous pouvons implémenter facilement un multiplexeur 16x1 en utilisant des multiplexeurs d'ordre inférieur en considérant le tableau de vérité ci-dessus. leblock diagram du multiplexeur 16x1 est illustré dans la figure suivante.

le same selection lines, s2, s1 & s0sont appliqués aux deux multiplexeurs 8x1. Les entrées de données du multiplexeur 8x1 supérieur sont de I 15 à I 8 et les entrées de données du multiplexeur 8x1 inférieur sont de I 7 à I 0 . Par conséquent, chaque multiplexeur 8x1 produit une sortie basée sur les valeurs des lignes de sélection, s 2 , s 1 et s 0 .

Les sorties des multiplexeurs 8x1 du premier étage sont appliquées en tant qu'entrées du multiplexeur 2x1 présent dans le deuxième étage. L'autreselection line, s3 est appliqué au multiplexeur 2x1.

  • Si s 3 est zéro, alors la sortie du multiplexeur 2x1 sera l'une des 8 entrées Is 7 à I 0 en fonction des valeurs des lignes de sélection s 2 , s 1 et s 0 .

  • Si s 3 est égal à un, alors la sortie du multiplexeur 2x1 sera l'une des 8 entrées I 15 à I 8 en fonction des valeurs des lignes de sélection s 2 , s 1 et s 0 .

Par conséquent, la combinaison globale de deux multiplexeurs 8x1 et d'un multiplexeur 2x1 fonctionne comme un multiplexeur 16x1.