デマルチプレクサはマルチプレクサの逆の動作をする組み合わせ回路である。 1つの入力と’n’本の選択線を持ち、最大2n個の出力があります。

選択線がn本あるため、0と1の組み合わせは2n通りあります。 したがって、それぞれの組み合わせで選択できる出力は1つだけです。

1×4 De-Multiplexer

1×4 De-Multiplexerは、1入力I、2選択線、s1 & s0、4出力Y3、Y2、Y1 &Y0を備えています。 4022>

1つの入力Iは、選択線s1 & s0の値に基づいて、Y3～Y0という4つの出力のうちの1つに接続されます。 1×4デマルチプレクサの真理値表は以下のようになる。

の場合。

の場合

選択入力		出力
S1	S0	Y3	Y2	Y1	Y0
0	0	0	i
0	1	0	i	0
1	0	0	i	0	0	0
1	I	0

上記の真理値表から、以下のことがわかる。 各出力に対するブール関数を直接書くと、

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

$Y_{2}=s_{1}{s_{0}}’I$$

となります。

$Y_{1}={s_{1}}’s_{0}I$

$Y_{0}={s_1}'{s_{0}}’I$

これらのブール関数はインバータ & 3-を用いて実装することができる。入力のANDゲートです。 1×4デマルチプレクサの回路図を下図に示します。

上の回路の動作は簡単に理解できると思います。 同様に、1×8デマルチプレクサ、1×16デマルチプレクサも同じ手順で実装できます。

高次デマルチプレクサの実装

次に、低次デマルチプレクサを使って、次の二つの高次デマルチプレクサを実装してみましょう。

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

1×8 De-Multiplexer

ここで、1×4 De-Multiplexer と 1×2 De-Multiplexer を使って1×8 De-Multiplexer の実装を考えてみましょう。 1×4 De-Multiplexerは、1つの入力と2つの選択線、4つの出力を持っていることが分かっています。 1×8 De-Multiplexerは、1入力、3選択線、8出力です。

したがって、最終的に8出力を得るためには、2段目に2つの1×4 De-Multiplexerが必要となります。 2段目の入力は2つなので、1段目の出力が2段目の入力になるように、1×2デマルチプレクサが1段目に必要です。 この1×2デマルチプレクサの入力が1×8デマルチプレクサの全体の入力になります。

1×8デマルチプレクサは、1入力I、3選択線s2、s1 & s0、出力Y7～Y0を持つとします。 1×8 De-Multiplexerの真理値表は以下のようになる。

の場合

選択入力			出力
s2	S1	S0	Y7	Y6	Y5	Y4	Y3	Y2	Y1	Y0
0	0	0	0	1	1	1	00	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

1×8ディバイスを実装することができます。上記の真理値表を考慮することで、低次のマルチプレクサを使ったマルチプレクサを簡単に作ることができます。 4022>

共通の選択線s1 & s0は、両方の1×4 De-Multiplexerに適用されます。 上位の1×4デマルチプレクサの出力はY7～Y4、下位の1×4デマルチプレクサの出力はY3～Y0です。

もう1つの選択ラインs2は、1×2デマルチプレクサに適用されます。 s2が0の場合、選択線s1 & s0の値に基づいて、下位1×4 De-Multiplexerの4つの出力のうち1つが入力Iと等しくなる。 同様に、s2が1であれば、選択線s1 & s0の値から、上位1×4デマルチプレクサの4つの出力のうち1つが入力Iに等しくなる。

1×16 De-Multiplexer

ここでは、1×8デマルチプレクサと1×2デマルチプレクサを使って1×16デマルチプレクサを実装することにしよう。 1×8 De-Multiplexerは、1入力、3選択線、8出力であることが分かっています。 1×16 De-Multiplexerは、1入力、4選択線、16出力です。

したがって、最終的に16出力を得るためには、2段目に2つの1×8 De-Multiplexerが必要となります。 2段目の入力は2つなので、1段目の出力が2段目の入力になるように、1×2デマルチプレクサを1段目に必要とします。 この1×2デマルチプレクサの入力が1×16デマルチプレクサの全体の入力になります。

1×16デマルチプレクサは、1入力I、4選択線s3、s2、s1 & s0、出力Y15～Y0を持つとしましょう。

共通の選択ラインs2, s1 & s0は、両方の1×8 De-Multiplexerに適用されます。 上段の1×8デマルチプレクサの出力はY15～Y8、下段の1×8デマルチプレクサの出力はY7～Y0となります。

もう1つの選択ラインs3は、1×2 De-Multiplexerに適用されます。 s3が0の場合、選択ラインs2、s1 & s0の値に基づいて、下位1×8 De-Multiplexerの8つの出力のうち1つが入力Iと等しくなる。 同様に、s3が1であれば、上部1×8 De-Multiplexerの8つの出力のうちの1つは、選択ラインs2、s1 & s0の値に基づいて、入力、Iに等しくなる。