Mạch kỹ thuật số - Bộ ghép kênh
Multiplexerlà một mạch tổ hợp có tối đa 2 n đầu vào dữ liệu, 'n' dòng lựa chọn và một dòng đầu ra. Một trong những đầu vào dữ liệu này sẽ được kết nối với đầu ra dựa trên giá trị của các dòng lựa chọn.
Vì có 'n' dòng lựa chọn, sẽ có 2 n kết hợp có thể có của số không và số một. Vì vậy, mỗi kết hợp sẽ chỉ chọn một đầu vào dữ liệu. Bộ ghép kênh còn được gọi làMux.
Bộ ghép kênh 4x1
Bộ ghép kênh 4x1 có bốn đầu vào dữ liệu I 3 , I 2 , I 1 & I 0 , hai đường lựa chọn s 1 & s 0 và một đầu ra Y.block diagram của Bộ ghép kênh 4x1 được hiển thị trong hình sau.
Một trong 4 đầu vào này sẽ được kết nối với đầu ra dựa trên sự kết hợp của các đầu vào có mặt tại hai đường lựa chọn này. Truth table của Bộ ghép kênh 4x1 được hiển thị bên dưới.
| Các dòng lựa chọn | Đầu ra | |
|---|---|---|
| S1 | S0 | Y |
| 0 | 0 | Tôi 0 |
| 0 | 1 | Tôi 1 |
| 1 | 0 | Tôi 2 |
| 1 | 1 | Tôi 3 |
Từ bảng Truth, chúng ta có thể viết trực tiếp Boolean function cho đầu ra, Y là
$$ Y = {S_ {1}} '{S_ {0}}' I_ {0} + {S_ {1}} 'S_ {0} I_ {1} + S_ {1} {S_ {0}}' I_ {2} + S_ {1} S_ {0} I_ {3} $$
Chúng ta có thể thực hiện hàm Boolean này bằng cách sử dụng Biến tần, cổng VÀ & cổng OR. Cáccircuit diagram của bộ ghép kênh 4x1 được hiển thị trong hình sau.
Chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản về hoạt động của mạch trên. Tương tự, bạn có thể triển khai Bộ ghép kênh 8x1 và Bộ ghép kênh 16x1 bằng cách làm theo quy trình tương tự.
Triển khai Bộ ghép kênh bậc cao.
Bây giờ, chúng ta hãy triển khai hai Bộ ghép kênh bậc cao sau đây bằng cách sử dụng Bộ ghép kênh bậc thấp hơn.
- Bộ ghép kênh 8x1
- Bộ ghép kênh 16x1
Bộ ghép kênh 8x1
Trong phần này, chúng ta hãy triển khai Bộ ghép kênh 8x1 sử dụng Bộ ghép kênh 4x1 và Bộ ghép kênh 2x1. Chúng ta biết rằng Bộ ghép kênh 4x1 có 4 đầu vào dữ liệu, 2 đường lựa chọn và một đầu ra. Trong khi, Bộ ghép kênh 8x1 có 8 đầu vào dữ liệu, 3 đường lựa chọn và một đầu ra.
Vì vậy, chúng tôi yêu cầu hai 4x1 Multiplexerstrong giai đoạn đầu tiên để có được 8 đầu vào dữ liệu. Vì mỗi Bộ ghép kênh 4x1 tạo ra một đầu ra, chúng tôi yêu cầu2x1 Multiplexer trong giai đoạn thứ hai bằng cách coi đầu ra của giai đoạn đầu là đầu vào và để tạo ra đầu ra cuối cùng.
Để Bộ ghép kênh 8x1 có tám đầu vào dữ liệu I 7 đến I 0 , ba đường lựa chọn s 2 , s 1 & s0 và một đầu ra Y.Truth table của Bộ ghép kênh 8x1 được hiển thị bên dưới.
| Đầu vào lựa chọn | Đầu ra | ||
|---|---|---|---|
| S2 | S1 | S0 | Y |
| 0 | 0 | 0 | Tôi 0 |
| 0 | 0 | 1 | Tôi 1 |
| 0 | 1 | 0 | Tôi 2 |
| 0 | 1 | 1 | Tôi 3 |
| 1 | 0 | 0 | Tôi 4 |
| 1 | 0 | 1 | Tôi 5 |
| 1 | 1 | 0 | Tôi 6 |
| 1 | 1 | 1 | Tôi 7 |
Chúng ta có thể triển khai Bộ ghép kênh 8x1 bằng cách sử dụng Bộ ghép kênh bậc thấp một cách dễ dàng bằng cách xem xét bảng Truth ở trên. Cácblock diagram của Bộ ghép kênh 8x1 được thể hiện trong hình sau.
Giống nhau selection lines, s1 & s0được áp dụng cho cả Bộ ghép kênh 4x1. Đầu vào dữ liệu của Bộ ghép kênh 4x1 trên là I 7 đến I 4 và đầu vào dữ liệu của Bộ ghép kênh 4x1 thấp hơn là I 3 đến I 0 . Do đó, mỗi Bộ ghép kênh 4x1 tạo ra một đầu ra dựa trên giá trị của các dòng lựa chọn, s 1 & s 0 .
Các đầu ra của Bộ ghép kênh 4x1 giai đoạn đầu được áp dụng làm đầu vào của Bộ ghép kênh 2x1 có mặt trong giai đoạn thứ hai. Cai khacselection line, s2 được áp dụng cho Bộ ghép kênh 2x1.
Nếu s 2 bằng 0, thì đầu ra của Bộ ghép kênh 2x1 sẽ là một trong 4 đầu vào I 3 đến I 0 dựa trên giá trị của các dòng lựa chọn s 1 & s 0 .
Nếu s 2 là một, thì đầu ra của Bộ ghép kênh 2x1 sẽ là một trong 4 đầu vào I 7 đến I 4 dựa trên giá trị của các dòng lựa chọn s 1 & s 0 .
Do đó, sự kết hợp tổng thể của hai Bộ ghép kênh 4x1 và một Bộ ghép kênh 2x1 hoạt động như một Bộ ghép kênh 8x1.
Bộ ghép kênh 16x1
Trong phần này, chúng ta hãy triển khai Bộ ghép kênh 16x1 bằng Bộ ghép kênh 8x1 và Bộ ghép kênh 2x1. Chúng ta biết rằng Bộ ghép kênh 8x1 có 8 đầu vào dữ liệu, 3 đường lựa chọn và một đầu ra. Trong khi đó, Bộ ghép kênh 16x1 có 16 đầu vào dữ liệu, 4 đường lựa chọn và một đầu ra.
Vì vậy, chúng tôi yêu cầu hai 8x1 Multiplexerstrong giai đoạn đầu tiên để có được 16 đầu vào dữ liệu. Vì mỗi Bộ ghép kênh 8x1 tạo ra một đầu ra, chúng tôi yêu cầu Bộ ghép kênh 2x1 ở giai đoạn thứ hai bằng cách coi các đầu ra của giai đoạn đầu là đầu vào và để tạo ra đầu ra cuối cùng.
Cho Bộ ghép kênh 16x1 có mười sáu đầu vào dữ liệu I 15 đến I 0 , bốn dòng lựa chọn s 3 đến s 0 và một đầu ra Y.Truth table của Bộ ghép kênh 16x1 được hiển thị bên dưới.
| Đầu vào lựa chọn | Đầu ra | |||
|---|---|---|---|---|
| S3 | S2 | S1 | S0 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | Tôi 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | Tôi 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | Tôi 2 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | Tôi 3 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | Tôi 4 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | Tôi 5 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | Tôi 6 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | Tôi 7 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | Tôi 8 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | Tôi 9 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Tôi 10 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | Tôi 11 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | Tôi 12 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | Tôi 13 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | Tôi 14 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | Tôi 15 |
Chúng ta có thể triển khai Bộ ghép kênh 16x1 bằng cách sử dụng Bộ ghép kênh bậc thấp một cách dễ dàng bằng cách xem xét bảng Truth ở trên. Cácblock diagram của Bộ ghép kênh 16x1 được hiển thị trong hình sau.
Các same selection lines, s2, s1 & s0được áp dụng cho cả Bộ ghép kênh 8x1. Đầu vào dữ liệu của Bộ ghép kênh 8x1 trên là I 15 đến I 8 và đầu vào dữ liệu của Bộ ghép kênh 8x1 dưới là I 7 đến I 0 . Do đó, mỗi Bộ ghép kênh 8x1 tạo ra một đầu ra dựa trên các giá trị của các dòng lựa chọn, s 2 , s 1 & s 0 .
Các đầu ra của Bộ ghép kênh 8x1 giai đoạn đầu được áp dụng làm đầu vào của Bộ ghép kênh 2x1 có mặt trong giai đoạn thứ hai. Cai khacselection line, s3 được áp dụng cho Bộ ghép kênh 2x1.
Nếu s 3 bằng 0, thì đầu ra của Bộ ghép kênh 2x1 sẽ là một trong 8 đầu vào Is 7 đến I 0 dựa trên giá trị của các dòng lựa chọn s 2 , s 1 & s 0 .
Nếu s 3 là một, thì đầu ra của Bộ ghép kênh 2x1 sẽ là một trong 8 đầu vào I 15 đến I 8 dựa trên giá trị của các dòng lựa chọn s 2 , s 1 & s 0 .
Do đó, sự kết hợp tổng thể của hai Bộ ghép kênh 8x1 và một Bộ ghép kênh 2x1 hoạt động như một Bộ ghép kênh 16x1.