- Définition et aperçu du multiplexeur
- Fonctionnement et analyse
- Implémentation de la fonction booléenne à l'aide de MUX
- DÉMUX
- Application de MUX-DEMUX
Définition:
Un multiplexeur numérique est un appareil qui prend plus d'une entrée et sort une seule donnée sélectionnée. Tout comme un additionneur et un soustracteur, un multiplexeur est également un dispositif combinatoire.
Il est également identifié comme un sélecteur de données car il sélectionne l'une des nombreuses entrées et l'envoie à la sortie à l'aide d'un signal de commande ou de lignes de sélection. Si un MUX typique a 2n lignes d'entrée, il y aura n choix de lignes. La combinaison de bits des lignes de sélection détermine la sortie qui sera produite.
2: 1 MUX Définition:
Un MUX 2: 1 signifie que le multiplexeur a deux entrées et une sortie. Il a également une ligne de sélection comme S.Si S = 0, la porte ET supérieure sont ON, et I0 apparaît au o / p, et si S = 1, la porte ET inférieure est ON et I1 apparaît au o / p. MUX agit comme un commutateur qui choisit une des deux entrées disponibles.
4: 1 MUX Définition:
Un MUX 4: 1 signifie que le multiplexeur a quatre lignes d'entrée et une ligne de sortie. Il a deux lignes de sélection comme S0 et S1. Il existe plusieurs portes ET pour produire la sortie. Les lignes sélectionnées sont connectées aux portes ET correspondantes. Le résultat des portes ET est connecté à une seule porte OU.
Si les lignes de sélection donnent le code binaire 10, c'est-à-dire S1 = 1 et S0 = 0, alors la porte ET connectée à l'entrée I2 a deux de ses entrées égales à la valeur 1 et la dernière est connectée à I2. Les trois autres portes ET ont au moins une entrée égale à zéro, cela change en conséquence leur sortie égale à zéro. Ici et maintenant, le résultat de la porte OU est analogue à la valeur de I2 et permet à l'entrée désignée de regarder comme si le résultat.
Fonctionnement et analyse
Un multiplexeur est très similaire à un décodeur. Les portes ET et les portes NOT apportent la similitude entre un décodeur et un multiplexeur. Pendant ce temps, un MUX décode vraiment les lignes de sélection et fournit la sortie. Un multiplexeur peut également être construit à partir d'un décodeur. Si 2n lignes d'entrée - chacune à la porte ET sont additionnées avec un décodeur n à 2n, le circuit fonctionnera comme un multiplexeur.
La taille du multiplexeur dépend des lignes d'entrée de données qui sont 2n et de la ligne de sortie unique. Le nombre de lignes de sélection sera n pour un multiplexeur de lignes d'entrée de 2n. Comme un décodeur, un multiplexeur peut également avoir une ligne d'entrée d'activation. Les sorties seront désactivées si l'entrée d'activation est dans un état inactif. Lorsque la broche d'activation est dans un état actif, le MUX fonctionnera comme d'habitude.
Il existe des techniques efficaces pour être responsable de la logique de sélection de bits multiples. Si les circuits multiplexeurs sont combinés avec des entrées de sélection standard, la sélection de nombreux bits peut être mise en œuvre. Pour implémenter cela, un quadruple 2: 1 mux est affiché dans l'image ci-dessous.
Ici, le circuit a quatre multiplexeurs, et ils sont 2: 1 mux. La sortie Y0 peut être sélectionnée à partir de l'entrée A0 ou B0. De même, la sortie de Y1 peut être sélectionnée à partir de l'entrée A1 ou B1, et elle continue pour le reste du circuit. La ligne de sélection S sélectionne l'une des lignes pour chacun des multiplexeurs. L'entrée d'activation doit être dans un état actif pour faire fonctionner les multiplexeurs.
Bien que le circuit dispose d'un multiplexeur 2: 1 pour le fonctionnement, il ressemblait à un circuit qui détectait n'importe lequel des deux ensembles de lignes de données à 4 bits. Désormais, lorsque l'activation est à 0 et que la ligne de sélection est également à 0, les quatre entrées peuvent apparaître comme la sortie. De plus, si s = 1, les entrées B apparaissent au résultat. Les résultats seront 0 lorsque la broche d'activation est définie sur 0, quelle que soit la valeur des lignes sélectionnées.
Implémentation de la fonction booléenne à l'aide de MUX
Les fonctions booléennes peuvent également être implémentées à l'aide de multiplexeurs. Les min-termes d'une fonction peuvent être générés dans un multiplexeur avec le circuit connecté aux lignes de sélection. Les entrées de données peuvent sélectionner des termes minimum séparés. C'est ainsi que des implémentations de fonction variable n sont possibles pour un multiplexeur de lignes de données d'entrée de 2n et n lignes de sélection. Les lignes de données d'entrée seront utilisées pour chaque terme minimum.
Un moyen plus efficace d'implémenter l'expression booléenne est également disponible. Une fonction de n variables peut être implémentée avec un multiplexeur ayant n-1 lignes. La première variable n-1 est utilisée comme entrées de sélection. La variable restante de l'opération est utilisée pour les entrées de données. Si chaque entrée de données indique la variable restante, le multiplex sera a, a ', 1 ou 0.
Nous pouvons prendre l'exemple d'une algèbre booléenne.
F (a, b, c) = (1, 2, 3, 4)
La fonction de trois variables peut être implémentée avec un MUX 4: 1, comme illustré ci-dessous.
Les deux variables, a et b, sont appliquées aux lignes de sélection dans un certain ordre. Le a est connecté à l'entrée S1 et b est lié à l'entrée S0. La table de vérité de la fonction détermine les valeurs des lignes d'entrée du MUX. Lorsque ab = 00, la sortie F est égale à c comme F = 0 lorsque c = 0 et F = 1 lorsque c = 1. L'entrée de données 0 nécessite l'entrée pour la variable c.
Le multiplexeur fonctionne d'une certaine manière. Lorsque la valeur de ab est zéro, alors l'entrée de données 0 apparaît à la sortie. Ainsi, la sortie devient égale à c. Les lignes de données 1, 2, 3 nécessitent également des entrées et peuvent être déterminées de manière similaire. Les entrées sont dérivées de la fonction F, et les entrées sont ab = 01, 10, 11. Nous pouvons trouver les entrées pour les lignes de données par cette explication.
Cet exemple montre les étapes typiques pour implémenter des fonctions booléennes composées de n variables à l'aide d'un multiplexeur avec n - 1 ligne de sélection et 2n-1 ligne de données. La table de vérité de la fonction booléenne est décrite initialement. Les n-1 variables primaires du processus donné sont appliquées à l'entrée de sélection du MUX. La sortie est calculée comme la dernière fonction de la variable pour chaque combinaison unique des lignes de sélection. Le processus a un ensemble spécifique de valeurs. La valeur de la fonction peut être 0 ou 1, ou les variables ou le complément des variables.
Prenons maintenant un exemple d'une fonction booléenne plus considérable.
F (A, B, C, D) = (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15)
Un multiplexeur peut implémenter cette fonction booléenne avec trois lignes de sélection et huit lignes d'entrée (essentiellement un MUX 8: 1). Le MUX est montré dans l'image.
Maintenant, la première variable qui est A doit être connectée à la ligne de sélection S2 pour s'assurer que les lignes de sélection correspondantes pour B et C deviennent S1 et S0. La table de vérité de la fonction est représentée comme mentionné précédemment. Les valeurs des lignes d'entrée pour le MUX sont calculées à partir de cette table de vérité. Le numéro de ligne de données est déterminé par les combinaisons binaires de la variable ABC.
Si ABC = 101, alors F vient comme D. Pour cela, on peut calculer que la ligne d'entrée de données 5 reçoit l'entrée comme D. La logique 0 et la logique 1 sont deux valeurs fixes. La logique 0 signifie logique basse ou équivalente à la masse, et la logique 1 signifie logique haute ou le signal de puissance d'entrée.
Trois portes d'état
La construction d'un multiplexeur est possible en utilisant des portes à trois états. Trois portes d'état sont les circuits numériques qui peuvent fonctionner dans trois états. Deux de ces trois états sont 0 et 1 de manière conventionnelle, et le troisième état est appelé état à haute impédance. À l'état d'impédance élevée, la procédure logique fonctionne comme un circuit ouvert. Trois portes d'état peuvent effectuer tous les types d'opérations logiques, telles que NOT ou NOR. L'utilisation la plus courante d'une porte à trois états est une porte tampon.
Comme indiqué précédemment, les multiplexeurs peuvent être construits en utilisant des tampons à trois états. L'image ci-dessous décrit l'implémentation d'un multiplexeur 2: 1 avec deux tampons à trois états et une porte NOT. Les deux sorties sont connectées pour fournir un seul résultat. Lorsque la ligne de sélection est évaluée à zéro, le pavé supérieur est activé et celui du bas est désactivé. A apparaît à la sortie, et lorsque l'entrée de sélection est 1, l'inverse se produit et B apparaît au résultat.
DÉMUX
Un DEMUX ou démultiplexeur est un appareil numérique qui fait le contraire d'un multiplexeur. Il prend une seule entrée et fournit plusieurs sorties à l'aide de lignes sélectionnées. Si un DEMUX a n lignes de sélection, alors les nombres de production seront 2n. Un diagramme de DEMUX 4: 1 est donné ci-dessous.
MUX & DEMUX Applications :
MUX et DEMUX ont une importance dans l'ère numérique d'aujourd'hui. Certaines de leurs applications sont -
- Système de communication: MUX et DEMUX ont les applications les plus étendues dans le domaine des systèmes de communication. MUX permet de transmettre des types distincts de données comme: des audios et des vidéos, des images, des enregistrements vocaux, etc. peuvent être multiplexés dans un seul canal de transmission. Cela augmente l'efficacité du système.
- Système téléphonique : les réseaux téléphoniques ont besoin à la fois de MUX et de DEMUX. Technologies telles que - Division de fréquence Multiplexage (FDM), Time Division Multiplexing (TDM), Code Division Multiple Access (CDMA), etc., ne sont possibles que grâce aux MUX et aux DEMUX.
- Les MUX et DEMUX sont également utilisés dans les portes logiques pour les circuits combinatoires et de nombreux autres appareils numériques.
Bonjour, je m'appelle Sudipta Roy. J'ai fait un B. Tech en électronique. Je suis un passionné d'électronique et je me consacre actuellement au domaine de l'électronique et des communications. J'ai un vif intérêt pour l'exploration des technologies modernes telles que l'IA et l'apprentissage automatique. Mes écrits sont consacrés à fournir des données précises et mises à jour à tous les apprenants. Aider quelqu'un à acquérir des connaissances me procure un immense plaisir.
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