Digitális áramkörök – De-multiplexerek

aug 14, 2021
admin
Hirdetések

A de-multiplexer egy kombinációs áramkör, amely a multiplexer fordított működését végzi. Egyetlen bemenettel, ‘n’ választóvonallal és legfeljebb 2n kimenettel rendelkezik. A bemenet a kiválasztó vonalak értékei alapján kapcsolódik a kimenetek egyikéhez.

Mivel ‘n’ kiválasztó vonal van, a nullák és egyesek 2n lehetséges kombinációja létezik. Tehát minden kombináció csak egy kimenetet választhat ki. A de-multiplexert De-Mux-nak is nevezik.

1×4 De-Multiplexer

1×4 A De-Multiplexer egy bemenettel I, két kiválasztó vonallal, s1 & s0 és négy kimenettel Y3, Y2, Y1 &Y0. Az 1×4 De-Multiplexer blokkdiagramja a következő ábrán látható.

1-4 De-Multiplexer

Az egyetlen “I” bemenet az s1 & s0 választóvonalak értékei alapján kapcsolódik a négy kimenet egyikéhez, Y3 és Y0 között. Az 1×4 De-Multiplexer igazságtáblázata az alábbiakban látható.

.

Kiválasztási bemenetek Kimenetek
S1 S0 Y3 Y2 Y1 Y0
0 0 0 0 0 0 I
0 1 0 0 I 0
1 0 0 0 I 0 0 0
1 1 I 0 0 0

A fenti igazságtáblázatból, közvetlenül felírhatjuk az egyes kimenetek Boole-függvényeit a következőképpen

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

$$$Y_{2}=s_{1}{s_{0}}’I$$

$$$Y_{1}={s_{1}}’s_{0}I$$$

$$$Y_{0}={s_1}'{s_{0}}’I$$$

Ezeket a Boole-függvényeket inverterek segítségével valósíthatjuk meg & 3-bemeneti ÉS kapukkal. Az 1×4 De-Multiplexer áramköri diagramja a következő ábrán látható.

1x4 De-Multiplexer áramköri diagram

A fenti áramkör működését könnyen megérthetjük. Hasonlóképpen, az 1×8-as és az 1×16-os de-multiplexert is megvalósíthatjuk ugyanezt az eljárást követve.

Felsőbb rendű de-multiplexerek megvalósítása

Most, valósítsuk meg a következő két magasabb rendű de-multiplexert alacsonyabb rendű de-multiplexerek segítségével.

  • 1×8 De-Multiplexer
  • 1×16 De-Multiplexer

1×8 De-Multiplexer

Ebben a szakaszban 1×4 De-Multiplexer és 1×2 De-Multiplexer segítségével valósítsuk meg az 1×8 De-Multiplexert. Tudjuk, hogy az 1×4 De-Multiplexer egyetlen bemenettel, két választóvonallal és négy kimenettel rendelkezik. Míg az 1×8 De-Multiplexer egyetlen bemenettel, három választóvonallal és nyolc kimenettel rendelkezik.

A második szakaszban tehát két 1×4 De-Multiplexerre van szükségünk ahhoz, hogy megkapjuk a végső nyolc kimenetet. Mivel a második szakasz bemeneteinek száma kettő, az első szakaszban 1×2 DeMultiplexerre van szükségünk, hogy az első szakasz kimenetei a második szakasz bemenetei legyenek. Ennek az 1×2 De-Multiplexernek a bemenete lesz az 1×8 De-Multiplexer teljes bemenete.

Legyen az 1×8 De-Multiplexer egy bemenet I, három választóvonal s2, s1 & s0 és Y7 Y0 kimenetek. Az 1×8 De-Multiplexer igazságtáblázata az alábbiakban látható.

.

Szelekciós bemenetek Kimenetek
s2 s1 s0 Y7 Y6 Y5 Y4 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 0 0 0 0 0

Megvalósíthatjuk 1×8 De-Multiplexert alacsonyabb rendű multiplexerekkel könnyen megvalósíthatjuk a fenti igazságtáblázat figyelembevételével. Az 1×8 De-Multiplexer blokkdiagramja a következő ábrán látható.

1-8 De-Multiplexer

A közös kiválasztási vonalakat, s1 & s0 mindkét 1×4 De-Multiplexerre alkalmazzuk. A felső 1×4-es de-multiplexer kimenetei Y7-től Y4-ig, az alsó 1×4-es de-multiplexer kimenetei pedig Y3-tól Y0-ig terjednek.

A másik választóvonal, s2 az 1×2-es de-multiplexerre vonatkozik. Ha s2 nulla, akkor az alsó 1×4 De-Multiplexer négy kimenete közül az egyik egyenlő lesz a bemenettel, I az s1 & s0 választóvonalak értékei alapján. Hasonlóképpen, ha s2 egy, akkor a felső 1×4 De-Multiplexer négy kimenete közül az s1 & s0 választóvonalak értékei alapján az egyik egyenlő lesz a bemenettel, I.

1×16 De-Multiplexer

Ebben a szakaszban 1×16 De-Multiplexert valósítunk meg 1×8 De-Multiplexer és 1×2 De-Multiplexer segítségével. Tudjuk, hogy az 1×8 De-Multiplexer egyetlen bemenettel, három választóvonallal és nyolc kimenettel rendelkezik. Míg az 1×16 De-Multiplexer egyetlen bemenettel, négy választóvonallal és tizenhat kimenettel rendelkezik.

Ezért a második szakaszban két 1×8 De-Multiplexerre van szükségünk ahhoz, hogy a végső tizenhat kimenetet megkapjuk. Mivel a második szakasz bemeneteinek száma kettő, az első szakaszban 1×2 DeMultiplexerre van szükségünk, hogy az első szakasz kimenetei a második szakasz bemenetei legyenek. Ennek az 1×2 De-Multiplexernek a bemenete lesz az 1×16 De-Multiplexer teljes bemenete.

Legyen az 1×16 De-Multiplexer egy bemenet I, négy választóvonal s3, s2, s1 & s0 és Y15 Y0 kimenetek. Az 1×16 De-Multiplexer blokkdiagramja alacsonyabb rendű multiplexerek használatával a következő ábrán látható.

1-16 Demultiplexer

A közös s2, s1 & s0 kiválasztási vonalakat mindkét 1×8 De-Multiplexerre alkalmazzuk. A felső 1×8-as de-multiplexer kimenetei Y15-től Y8-ig, az alsó 1×8-as de-multiplexer kimenetei pedig Y7-től Y0-ig terjednek.

A másik választóvonal, az s3 az 1×2 de-multiplexerhez van kapcsolva. Ha s3 nulla, akkor az alsó 1×8 De-Multiplexer nyolc kimenete közül az egyik egyenlő lesz a bemenettel, I az s2, s1 & s0 választóvonalak értékei alapján. Hasonlóképpen, ha s3 egy, akkor a felső 1×8-as de-multiplexer 8 kimenete közül az egyik egyenlő lesz a bemenettel, I az s2, s1 & s0 választóvonalak értékei alapján.

Hirdetések

.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.