Digitaaliset piirit – De-multiplekserit

elo 14, 2021
admin
Esittelyt

De-multiplekseri on kombinaatiopiiri, joka suorittaa multiplekserin käänteisoperaation. Siinä on yksi tulo, ’n’ valintalinjaa ja enintään 2n lähtöä. Tulo kytketään johonkin näistä ulostuloista valintalinjojen arvojen perusteella.

Koska valintalinjoja on ’n’, nollien ja ykkösten mahdollisia yhdistelmiä on 2n. Jokainen yhdistelmä voi siis valita vain yhden lähdön. De-multiplekseriä kutsutaan myös nimellä De-Mux.

1×4 De-multiplekser

1×4 De-multiplekserillä on yksi sisääntulo I, kaksi valintalinjaa, s1 & s0 ja neljä ulostuloa Y3, Y2, Y1 &Y0. 1×4-multiplekserin lohkokaavio on esitetty seuraavassa kuvassa.

1-4-multiplekseri

Yksittäinen tulo ’I’ kytketään yhteen neljästä lähdöstä, Y3-Y0, valintalinjojen s1 & s0 arvojen perusteella. 1×4 De-multiplekserin totuustaulukko on esitetty alla.

voimme kirjoittaa suoraan Boolen funktiot jokaiselle ulostulolle seuraavasti

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

$$Y_{2}=s_{1}{s_{0}}’I$$

$$Y_{1}={s_{1}}’s_{0}I$$$

$$Y_{0}={s_1}'{s_{0}}’I$$$

Toteutamme nämä Boolen funktiot käyttämällä Inverttereitä & 3-sisääntulolla varustettuja AND-portteja. 1×4 De-Multiplekserin piirikaavio on esitetty seuraavassa kuvassa.

1x4 De-Multiplekserin piirikaavio

Voidaan helposti ymmärtää yllä olevan piirin toiminta. Vastaavasti voit toteuttaa 1×8-de-multiplekserin ja 1×16-de-multiplekserin noudattamalla samaa menettelyä.

Korkeamman kertaluvun de-multiplekserien toteuttaminen

Toteutetaan nyt seuraavat kaksi korkeamman kertaluvun de-multiplekseria käyttämällä alemman kertaluvun de-multipleksereitä.

  • 1×8 De-multiplekseri
  • 1×16 De-multiplekseri

1×8 De-multiplekseri

Toteutetaan tässä luvussa 1×8 De-multiplekseri käyttäen 1×4 De-multiplekseria ja 1×2 De-multiplekseria. Tiedämme, että 1×4-de-multiplekserissä on yksi tulo, kaksi valintalinjaa ja neljä lähtöä. Kun taas 1×8-multiplekserissä on yksi tulo, kolme valintalinjaa ja kahdeksan ulostuloa.

Siten tarvitsemme kaksi 1×4-multiplekseria toisessa vaiheessa, jotta saamme lopulliset kahdeksan ulostuloa. Koska toisen vaiheen sisääntulojen määrä on kaksi, tarvitsemme 1×2 DeMultiplexerin ensimmäiseen vaiheeseen, jotta ensimmäisen vaiheen ulostulot ovat toisen vaiheen sisääntuloja. Tämän 1×2-de-multiplekserin tulo on 1×8-de-multiplekserin kokonaistulo.

1×8-de-multiplekserillä on yksi tulo I, kolme valintalinjaa s2, s1 & s0 ja lähdöt Y7-Y0. 1×8 De-multiplekserin totuustaulukko on esitetty alla.

Valintatulot Lähdöt
S1 S0 Y3 Y2 Y1 Y0
0 0 0 0 0 1 Y1 Y0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

.

Multiplekserin käyttämällä alemman kertaluvun multipleksereitä helposti edellä olevan totuustaulukon avulla. 1×8 De-multiplekserin lohkokaavio on esitetty seuraavassa kuvassa. 1-8 De-multiplekseri

Yhteisiä valintalinjoja, s1 & s0 sovelletaan molempiin 1×4 De-multipleksereihin. Ylemmän 1×4-de-multiplekserin lähdöt ovat Y7-Y4 ja alemman 1×4-de-multiplekserin lähdöt ovat Y3-Y0.

Toinen valintalinja, s2, kohdistuu 1×2-de-multiplekseriin. Jos s2 on nolla, yksi alemman 1×4-de-multiplekserin neljästä lähdöstä on yhtä suuri kuin tulo, I valintalinjojen s1 & s0 arvojen perusteella. Vastaavasti, jos s2 on yksi, niin yksi ylemmän 1×4-de-multiplekserin neljästä ulostulosta on yhtä suuri kuin tulo, I valintarivien s1 & s0 arvojen perusteella.

1×16-de-multiplekseri

Toteutetaan tässä jaksossa 1×16-de-multiplekseri käyttäen 1×8-de-multiplekseriä ja 1×2-de-multiplekseriä. Tiedämme, että 1×8-de-multiplekserissä on yksi tulo, kolme valintalinjaa ja kahdeksan lähtöä. Kun taas 1×16 De-multiplekserillä on yksi tulo, neljä valintalinjaa ja kuusitoista lähtöä.

Siten tarvitsemme kaksi 1×8 De-multiplekseria toisessa vaiheessa, jotta saamme lopulliset kuusitoista lähtöä. Koska toisen vaiheen sisääntulojen määrä on kaksi, tarvitsemme 1×2 de-multiplekserin ensimmäiseen vaiheeseen, jotta ensimmäisen vaiheen ulostulot ovat toisen vaiheen sisääntuloja. Tämän 1×2-de-multiplekserin tulo on 1×16-de-multiplekserin kokonaistulo.

1×16-de-multiplekserillä on yksi tulo I, neljä valintalinjaa s3, s2, s1 & s0 ja lähdöt Y15-Y0. 1×16 De-multiplekserin lohkokaavio, jossa käytetään alemman kertaluvun multipleksereitä, on esitetty seuraavassa kuvassa.

1-16 Demultiplekseri

Kumpaankin 1×8 De-multiplekseriin sovelletaan yhteisiä valintalinjoja s2, s1 & s0. Ylemmän 1×8-de-multiplekserin lähdöt ovat Y15-Y8 ja alemman 1×8-de-multiplekserin lähdöt ovat Y7-Y0.

Toista valintalinjaa, s3, käytetään 1×2-multiplekseriin. Jos s3 on nolla, yksi alemman 1×8-de-multiplekserin kahdeksasta lähdöstä on yhtä suuri kuin tulo, I valintalinjojen s2, s1 & s0 arvojen perusteella. Vastaavasti, jos s3 on yksi, niin yksi ylemmän 1×8-dekultiplekserin kahdeksasta lähdöstä on yhtä suuri kuin tulo I valintarivien s2, s1 & s0 arvojen perusteella.

mainokset

Valintatulot Lähdöt
s2 s1 s0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y3 Y2 Y1 Y0
0 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

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.