- Definitie en overzicht van multiplexer
- Bediening en analyse
- Implementatie van Booleaanse functie met behulp van MUX
- DEMUX
- Toepassing van MUX-DEMUX
Definitie:
Een digitale multiplexer is een apparaat dat meer dan één invoer nodig heeft en één geselecteerde gegevens uitvoert. Net als een opteller en aftrekker is een multiplexer ook een combinatieapparaat.
Het wordt ook geïdentificeerd als een gegevenskiezer omdat het een van de verschillende ingangen uitkiest en deze naar de uitgang stuurt met behulp van een stuursignaal of geselecteerde lijnen. Als een typische MUX 2n invoerlijnen heeft, zijn er n kieslijnen. De bitcombinatie van geselecteerde regels bepaalt welke uitvoer wordt geproduceerd.
2: 1 MUX Definitie:
Een 2: 1 MUX geeft aan dat de multiplexer twee ingangen en één uitgang heeft. Het heeft ook één selectielijn als S.Als S = 0, is de bovenste EN-poort AAN en verschijnt I0 bij de o / p, en als de S = 1, is de onderste EN-poort AAN en verschijnt I1 bij de o / p. MUX werkt als een schakelaar die een van de twee beschikbare ingangen kiest.
4: 1 MUX Definitie:
Een 4: 1 MUX betekent dat de multiplexer vier invoerlijnen en één uitvoerlijn heeft. Het heeft twee geselecteerde lijnen als S0 en S1. Er zijn verschillende EN-poorten om de output te produceren. Geselecteerde lijnen zijn verbonden met de bijbehorende EN-poorten. Het resultaat van EN-poorten zijn verbonden met een enkele OF-poort.
Als de geselecteerde regels de binaire code 10 geven, dat wil zeggen S1 = 1 en S0 = 0, dan heeft de EN-poort die is verbonden met ingang I2 twee van zijn ingangen die gelijk zijn aan waarde 1 en de laatste is verbonden met I2. De andere drie EN-poorten hebben tenminste één ingang gelijk aan nul, dit verandert dienovereenkomstig hun uitgang gelijk aan nul. Hier en nu is de uitkomst van de OF-poort analoog aan de waarde van I2 en laat de aangewezen ingang eruit zien alsof hij naar het resultaat is.
Bediening en analyse
Een multiplexer lijkt veel op een decoder. De EN-poorten en de NIET-poorten brengen de gelijkenis tussen een decoder en multiplexer. Ondertussen decodeert een MUX echt de geselecteerde regels en levert deze de uitvoer. Een multiplexer kan ook worden opgebouwd uit een decoder. Als 2n-ingangslijnen - elk naar EN-poort worden opgeteld met een n tot 2n-decoder, werkt het circuit als een multiplexer.
De grootte van de multiplexer is afhankelijk van de gegevensinvoerlijnen die 2n zijn en de enkele uitvoerlijn. Het aantal selectielijnen is n voor een 2n invoerregel mux. Net als een decoder kan een mux ook een invoerregel hebben. De uitgangen worden uitgeschakeld als de activeringsingang in een inactieve toestand is. Als de activeringspin actief is, werkt de MUX zoals gewoonlijk.
Er zijn efficiënte technieken die verantwoordelijk zijn voor meervoudige bitselectielogica. Als de multiplexerschakelingen worden gecombineerd met standaard selectie-ingangen, kan de talrijke bitselectie worden geïmplementeerd. Om dit te implementeren, wordt een viervoudige 2: 1 mux getoond in de onderstaande afbeelding.
Hier heeft het circuit vier multiplexers en ze zijn 2: 1 mux. De uitgang Y0 kan worden geselecteerd uit ingang A0 of B0. Evenzo kan de uitgang van Y1 worden geselecteerd vanaf ingang A1 of B1, en deze gaat door voor de rest van het circuit. De selectielijnen S selecteert een van de lijnen voor elk van de multiplexers. De activeringsingang moet in een actieve toestand zijn om de multiplexers te bedienen.
Hoewel het circuit een 2: 1 multiplexer heeft voor gebruik, zag het eruit als een circuit dat een van de twee 4-bits sets datalijnen uitkiest. Nu, wanneer de vrijgave 0 is en de selectielijn ook 0 is, kunnen de vier ingangen als de uitgang verschijnen. Als de s = 1, dan verschijnen de B-ingangen bij het resultaat. De uitkomsten zijn 0 als de activeringspin is ingesteld op 0, ongeacht de waarde van geselecteerde regels.
Implementatie van Booleaanse functie met behulp van MUX
Booleaanse functies kunnen ook worden geïmplementeerd met behulp van multiplexers. De min-termen van een functie kunnen worden gegenereerd in een multiplexer met het circuit verbonden met de selectielijnen. De data-ingangen kunnen afzonderlijke min-termen selecteren. Dit is hoe implementaties van n variabele functie mogelijk zijn voor een multiplexer van ingangsgegevenslijnen van 2n en n selectielijnen. De invoergegevenslijnen worden gebruikt voor elke min-term.
Er is ook een efficiëntere manier om Booleaanse expressie te implementeren. Een functie van n variabelen kan worden geïmplementeerd met een multiplexer met n-1 lijnen. De eerste n-1-variabele wordt gebruikt als selectie-ingangen. De resterende variabele van de bewerking wordt gebruikt voor gegevensinvoer. Als elke gegevensinvoer de resterende variabele aangeeft, is de mux a, a ', 1 of 0.
We kunnen het voorbeeld nemen van een Booleaanse algebra.
F (een, b, c) = ∑ (1, 2, 3, 4)
De functie van drie variabelen kan worden geïmplementeerd met een 4: 1 MUX, zoals hieronder weergegeven.
De twee variabelen, a en b, worden in een bepaalde volgorde op de geselecteerde regels toegepast. De a is verbonden met de S1-ingang en b is verbonden met de S0-ingang. De waarheidstabel van de functie bepaalt de waarden voor de invoerlijnen van de MUX. Als ab = 00, is uitvoer F gelijk aan c als F = 0 als c = 0 en F = 1 als c = 1. Voor gegevensinvoer 0 is de invoer voor variabele c vereist.
De multiplexer werkt op een bepaalde manier. Als de waarde van ab nul is, verschijnt de gegevensinvoer 0 aan de uitvoer. De output wordt dus gelijk aan c. De datalijnen 1, 2, 3 vereisten ook invoer en kunnen op dezelfde manier worden bepaald. De inputs zijn afgeleid van de functie F, en de inputs zijn ab = 01, 10, 11. We kunnen de inputs voor de datalijnen vinden door deze uitleg.
Dit voorbeeld toont de typische stappen om Booleaanse functies te implementeren die bestaan uit n variabelen met behulp van een multiplexer met n - 1 selectielijn en 2n-1 dataline. De waarheidstabel van de Booleaanse functie wordt aanvankelijk beschreven. De primaire n-1-variabelen van het gegeven proces worden toegepast op de selectie-ingang van de MUX. De uitvoer wordt berekend als de functie van de laatste variabele voor elke afzonderlijke combinatie van de selectieregels. Het proces heeft een specifieke reeks waarden. De waarde van de functie kan 0 of 1 zijn, of de variabelen of het complement van de variabelen.
Laten we nu een voorbeeld nemen van een aanzienlijkere Booleaanse functie.
F (A, B, C, D) = ∑ (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15)
Een multiplexer kan deze Booleaanse functie implementeren met drie selectielijnen en acht invoerregels (in feite een 8: 1 MUX). De MUX wordt getoond in de afbeelding.
Nu moet de eerste variabele die A is, worden verbonden met de selectielijn S2 om ervoor te zorgen dat de corresponderende selectielijnen voor B en C S1 en S0 worden. De waarheidstabel van de functie wordt afgebeeld zoals eerder vermeld. De waarden voor de invoerlijnen voor de MUX worden berekend op basis van die waarheidstabel. Het dataregelnummer wordt bepaald door de binaire combinaties van de variabele ABC.
Als ABC = 101, dan komt F als D. Vorm dit, dan kan worden berekend dat gegevensinvoerlijn 5 invoer ontvangt als D. Logica 0 en logica 1 zijn twee vaste waarden. Logica 0 betekent logisch laag of gelijk aan aarde, en logica 1 betekent logisch hoog of het ingangsvermogenssignaal.
Drie staatspoorten
De constructie van een multiplexor is mogelijk met behulp van drie-standen poorten. Drie toestandspoorten zijn de digitale circuits die in drie toestanden kunnen werken. Twee van die drie toestanden zijn conventioneel 0 en 1, en de derde toestand staat bekend als de toestand met hoge impedantie. Bij de hoge impedantietoestand werkt de logische procedure als een open circuit. Three state gates kunnen alle soorten logische bewerkingen uitvoeren, zoals NOT of NOR. Het meest gebruikelijke gebruik van een driestandenpoort is als bufferpoort.
Zoals eerder gezegd, kunnen multiplexers worden geconstrueerd met behulp van driestandenbuffers. De afbeelding hieronder beschrijft de implementatie van een 2: 1 mux met twee driestandenbuffers en een NOT-poort. De twee uitgangen zijn met elkaar verbonden voor een enkel resultaat. Wanneer de geselecteerde regel als nul wordt gewaardeerd, wordt het bovenste pad geactiveerd en wordt het onderste uitgeschakeld. A verschijnt aan de uitgang, en wanneer de geselecteerde ingang 1 is, gebeurt het omgekeerde en verschijnt B bij het resultaat.
DEMUX
Een DEMUX of de-multiplexer is een digitaal apparaat dat het tegenovergestelde doet van een multiplexer. Het vereist een enkele ingang en biedt meerdere uitgangen met behulp van geselecteerde regels. Als een DEMUX n geselecteerde lijnen heeft, zijn de productieaantallen 2n. Een diagram van 4: 1 DEMUX wordt hieronder gegeven.
MUX & DEMUX toepassingen:
MUX en DEMUX zijn belangrijk in het digitale tijdperk van vandaag. Enkele van hun toepassingen zijn -
- Communicatiesysteem: MUX en DEMUX hebben de meest uitgebreide toepassingen op het gebied van communicatiesystemen. Met MUX kunnen verschillende soorten gegevens worden verzonden, zoals audio en video, afbeeldingen, spraakopnames, enz. Kunnen worden gemultiplexed in een enkel transmissiekanaal. Het verhoogt de efficiëntie van het systeem.
- Telefoonsysteem: Telefoonnetwerken hebben zowel MUX als DEMUX nodig. Technologieën zoals – Frequency Division multiplexing (FDM), Time Division Multiplexing (TDM), Code Division Multiple Access (CDMA), enz., zijn alleen mogelijk vanwege MUX en DEMUX's.
- MUX en DEMUXs worden ook gebruikt in logische poorten voor combinatieschakelingen en vele andere digitale apparaten.
Hallo, ik ben Sudipta Roy. Ik heb B. Tech in elektronica gedaan. Ik ben een elektronica-liefhebber en houd mij momenteel bezig met elektronica en communicatie. Ik heb een grote interesse in het verkennen van moderne technologieën zoals AI en Machine Learning. Mijn geschriften zijn gewijd aan het verstrekken van nauwkeurige en bijgewerkte gegevens aan alle leerlingen. Iemand helpen bij het opdoen van kennis geeft mij enorm veel plezier.
Laten we verbinding maken via LinkedIn –
Hallo medelezer,
We zijn een klein team bij Techiescience, dat hard werkt tussen de grote spelers. Als je het leuk vindt wat je ziet, deel dan onze inhoud op sociale media. Uw steun maakt een groot verschil. Bedankt!