Circuitos Digitais - Multiplexadores
Multiplexeré um circuito combinacional que tem no máximo 2 n entradas de dados, 'n' linhas de seleção e linha de saída única. Uma dessas entradas de dados será conectada à saída com base nos valores das linhas de seleção.
Como há 'n' linhas de seleção, haverá 2 n combinações possíveis de zeros e uns. Portanto, cada combinação selecionará apenas uma entrada de dados. Multiplexer também é chamado deMux.
Multiplexador 4x1
O Multiplexador 4x1 tem quatro entradas de dados I 3 , I 2 , I 1 e I 0 , duas linhas de seleção s 1 & s 0 e uma saída Y.block diagram de 4x1 Multiplexer é mostrado na figura a seguir.
Uma dessas 4 entradas será conectada à saída com base na combinação de entradas presentes nessas duas linhas de seleção. Truth table de 4x1 Multiplexer é mostrado abaixo.
| Linhas de Seleção | Resultado | |
|---|---|---|
| S1 | S0 | Y |
| 0 | 0 | I 0 |
| 0 | 1 | Eu 1 |
| 1 | 0 | I 2 |
| 1 | 1 | I 3 |
Da tabela da verdade, podemos escrever diretamente o Boolean function para saída, Y como
$$ Y = {S_ {1}} '{S_ {0}}' I_ {0} + {S_ {1}} 'S_ {0} I_ {1} + S_ {1} {S_ {0}}' I_ {2} + S_ {1} S_ {0} I_ {3} $$
Podemos implementar esta função booleana usando inversores, portas AND e porta OR. ocircuit diagram de multiplexador 4x1 é mostrado na figura a seguir.
Podemos compreender facilmente o funcionamento do circuito acima. Da mesma forma, você pode implementar o multiplexador 8x1 e o multiplexador 16x1 seguindo o mesmo procedimento.
Implementação de multiplexadores de ordem superior.
Agora, vamos implementar os dois multiplexadores de ordem superior a seguir usando Multiplexadores de ordem inferior.
- Multiplexer 8x1
- Multiplexer 16x1
Multiplexer 8x1
Nesta seção, vamos implementar o Multiplexador 8x1 usando Multiplexadores 4x1 e Multiplexador 2x1. Sabemos que o Multiplexador 4x1 possui 4 entradas de dados, 2 linhas de seleção e uma saída. Enquanto o Multiplexador 8x1 possui 8 entradas de dados, 3 linhas de seleção e uma saída.
Então, nós exigimos dois 4x1 Multiplexersna primeira fase, a fim de obter as 8 entradas de dados. Uma vez que cada multiplexador 4x1 produz uma saída, exigimos um2x1 Multiplexer na segunda fase, considerando as saídas da primeira fase como entradas e para produzir a saída final.
Deixe que o Multiplexador 8x1 tenha oito entradas de dados I 7 a I 0 , três linhas de seleção s 2 , s 1 e s0 e uma saída Y.Truth table de 8x1 Multiplexer é mostrado abaixo.
| Entradas de seleção | Resultado | ||
|---|---|---|---|
| S2 | S1 | S0 | Y |
| 0 | 0 | 0 | I 0 |
| 0 | 0 | 1 | Eu 1 |
| 0 | 1 | 0 | I 2 |
| 0 | 1 | 1 | I 3 |
| 1 | 0 | 0 | I 4 |
| 1 | 0 | 1 | I 5 |
| 1 | 1 | 0 | I 6 |
| 1 | 1 | 1 | I 7 |
Podemos implementar o Multiplexador 8x1 usando multiplexadores de ordem inferior facilmente, considerando a tabela da verdade acima. oblock diagram de 8x1 Multiplexer é mostrado na figura a seguir.
O mesmo selection lines, s1 & s0são aplicados a ambos os Multiplexadores 4x1. As entradas de dados do Multiplexador 4x1 superior são I 7 a I 4 e as entradas de dados do Multiplexador 4x1 inferior são I 3 a I 0 . Portanto, cada Multiplexador 4x1 produz uma saída com base nos valores das linhas de seleção, s 1 e s 0 .
As saídas dos Multiplexadores 4x1 do primeiro estágio são aplicadas como entradas do Multiplexador 2x1 que está presente no segundo estágio. O outroselection line, s2 é aplicado ao Multiplexador 2x1.
Se s 2 for zero, a saída do Multiplexador 2x1 será uma das 4 entradas I 3 a I 0 com base nos valores das linhas de seleção s 1 e s 0 .
Se s 2 for um, então a saída do Multiplexador 2x1 será uma das 4 entradas I 7 a I 4 com base nos valores das linhas de seleção s 1 e s 0 .
Portanto, a combinação geral de dois Multiplexadores 4x1 e um Multiplexador 2x1 funciona como um Multiplexador 8x1.
Multiplexer 16x1
Nesta seção, vamos implementar o Multiplexador 16x1 usando Multiplexadores 8x1 e Multiplexador 2x1. Sabemos que o Multiplexador 8x1 possui 8 entradas de dados, 3 linhas de seleção e uma saída. Enquanto o Multiplexador 16x1 possui 16 entradas de dados, 4 linhas de seleção e uma saída.
Então, nós exigimos dois 8x1 Multiplexersna primeira fase, a fim de obter as 16 entradas de dados. Visto que cada Multiplexador 8x1 produz uma saída, exigimos um Multiplexador 2x1 no segundo estágio, considerando as saídas do primeiro estágio como entradas e para produzir a saída final.
Deixe que o Multiplexador 16x1 tenha dezesseis entradas de dados I 15 a I 0 , quatro linhas de seleção s 3 a s 0 e uma saída Y.Truth table de 16x1 Multiplexer é mostrado abaixo.
| Entradas de seleção | Resultado | |||
|---|---|---|---|---|
| S3 | S2 | S1 | S0 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | I 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | Eu 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | I 2 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | I 3 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | I 4 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | I 5 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | I 6 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | I 7 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | I 8 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | I 9 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | I 10 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | I 11 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | I 12 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | I 13 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | I 14 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | I 15 |
Podemos implementar o Multiplexador 16x1 usando Multiplexadores de ordem inferior facilmente, considerando a tabela da verdade acima. oblock diagram do Multiplexer 16x1 é mostrado na figura a seguir.
o same selection lines, s2, s1 & s0são aplicados a ambos os Multiplexadores 8x1. As entradas de dados do Multiplexador 8x1 superior são I 15 a I 8 e as entradas de dados do Multiplexador 8x1 inferior são I 7 a I 0 . Portanto, cada Multiplexador 8x1 produz uma saída com base nos valores das linhas de seleção, s 2 , s 1 e s 0 .
As saídas dos Multiplexadores 8x1 do primeiro estágio são aplicadas como entradas do Multiplexador 2x1 que está presente no segundo estágio. O outroselection line, s3 é aplicado ao Multiplexador 2x1.
Se s 3 for zero, a saída do Multiplexador 2x1 será uma das 8 entradas Is 7 a I 0 com base nos valores das linhas de seleção s 2 , s 1 e s 0 .
Se s 3 for um, então a saída do Multiplexador 2x1 será uma das 8 entradas I 15 a I 8 com base nos valores das linhas de seleção s 2 , s 1 e s 0 .
Portanto, a combinação geral de dois Multiplexadores 8x1 e um Multiplexador 2x1 funciona como um Multiplexador 16x1.