📜  数字电路-解复用器

📅  最后修改于: 2021-01-08 05:50:11             🧑  作者: Mango


解复用器是执行复用器反向操作的组合电路。它具有单输入,“ n”个选择线和最多2 n个输出。输入将基于选择线的值连接到这些输出之一。

由于存在“ n”条选择线,因此将有2 n个零和一的可能组合。因此,每种组合只能选择一个输出。 De-Multiplexer也称为De-Mux

1×4解复用器

1×4解复用器具有一个输入I,两条选择线s 1和s 0和四个输出Y 3 ,Y 2 ,Y 1和Y 0 。下图显示了1×4解复用器的框图

1至4解复用器

根据选择线s 1和s0的值,单个输入“ I”将连接到四个输出之一Y 3至Y 0 。 1×4解复用器的真值表如下所示。

Selection Inputs Outputs
S1 S0 Y3 Y2 Y1 Y0
0 0 0 0 0 I
0 1 0 0 I 0
1 0 0 I 0 0
1 1 I 0 0 0

从上面的Truth表中,我们可以将每个输出的布尔函数直接编写为

$$ Y_ {3} = s_ {1} s_ {0} I $$

$$ Y_ {2} = s_ {1} {s_ {0}}’I $$

$$ Y_ {1} = {s_ {1}}的_ {0} I $$

$$ Y_ {0} = {s_1}'{s_ {0}}’I $$

我们可以使用反相器和3输入与门实现这些布尔函数。下图显示了1×4解复用器的电路图

1x4解复用器电路图

我们可以很容易地理解上述电路的操作。同样,您可以通过执行相同的过程来实现1×8 De-Multiplexer和1×16 De-Multiplexer。

高阶解复用器的实现

现在,让我们使用低阶解复用器实现以下两个高阶解复用器。

  • 1×8解复用器
  • 1×16解复用器

1×8解复用器

在本节中,让我们使用1×4解复用器和1×2解复用器实现1×8解复用器。我们知道1×4解复用器具有单个输入,两个选择线和四个输出。而1×8解复用器具有单输入,三条选择线和八路输出。

因此,我们在第二阶段需要两个1×4解复用器,以便获得最终的八个输出。由于第二阶段的输入数量为两个,因此我们在第一阶段需要1×2 DeMultiplexer ,以便第一阶段的输出将成为第二阶段的输入。该1×2解复用器的输入将是1×8解复用器的整体输入。

假设1×8解复用器具有一个输入I,三个选择线s 2 ,s 1和s 0,并且输出Y 7到Y 0 。 1×8解复用器的真值表如下所示。

Selection Inputs Outputs
s2 s1 s0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I
0 0 1 0 0 0 0 0 0 I 0
0 1 0 0 0 0 0 0 I 0 0
0 1 1 0 0 0 0 I 0 0 0
1 0 0 0 0 0 I 0 0 0 0
1 0 1 0 0 I 0 0 0 0 0
1 1 0 0 I 0 0 0 0 0 0
1 1 1 I 0 0 0 0 0 0 0

通过考虑上述Truth表,我们可以轻松地使用低阶多路复用器实现1×8解复用器。下图显示了1×8解复用器的框图

1至8解复用器

共用选择线s 1和s 0应用于两个1×4解复用器。高1×4解复用器的输出为Y 7至Y 4 ,低1×4解复用器的输出为Y 3至Y 0

另一条选择线s 2应用于1×2解复用器。如果s 2为零,则基于选择线s 1和s 0的值,较低1×4解复用器的四个输出之一将等于输入I。类似地,如果s 2为1,则基于选择线s 1和s 0的值,高1×4 DeMultiplexer的四个输出之一将等于输入I。

1×16解复用器

在本节中,让我们使用1×8解复用器和1×2解复用器实现1×16解复用器。我们知道1×8解复用器具有单输入,三条选择线和八路输出。而1×16解复用器具有单输入,四条选择线和十六个输出。

因此,我们在第二阶段需要两个1×8解复用器,以获得最终的十六个输出。由于第二阶段的输入数量为两个,因此我们在第一阶段需要1×2 DeMultiplexer ,以便第一阶段的输出将成为第二阶段的输入。此1×2解复用器的输入将是1×16解复用器的整体输入。

让1×16解复用器具有一个输入I,四个选择线s 3 ,s 2 ,s 1和s 0,并且输出Y 15至Y 0 。下图显示了使用低阶多路复用器的1×16解复用器的框图

1至16解复用器

公共选择线s 2 ,s 1和s 0应用于两个1×8解复用器。高1×8解复用器的输出为Y 15至Y 8 ,低1×8解复用器的输出为Y 7至Y 0

另一条选择线s 3应用于1×2解复用器。如果s 3为零,则基于选择线s 2 ,s 1和s 0的值,较低1×8解复用器的八个输出之一将等于输入I。类似地,如果s3为1,则基于选择线s 2 ,s 1和s 0的值,高1×8解复用器的8个输出之一将等于输入I。