Digital-circuits-demultiplexers
デジタル回路-デマルチプレクサ
*De-Multiplexer* は、マルチプレクサの逆の操作を実行する組み合わせ回路です。 単一の入力、「n」個の選択ライン、最大2 ^ n ^個の出力があります。 入力は、選択線の値に基づいてこれらの出力のいずれかに接続されます。「n」個の選択行があるため、ゼロと1の2 ^ n ^通りの組み合わせがあります。 そのため、各組み合わせで選択できる出力は1つだけです。 デマルチプレクサは、 De-Mux とも呼ばれます。
1x4デマルチプレクサー
1x4デマルチプレクサーには、1つの入力I、2つの選択ライン、s〜1〜＆s〜0〜、および4つの出力Y〜3〜、Y〜2〜、Y〜1〜＆Y〜0〜があります。 1x4 De-Multiplexerの*ブロック図*を次の図に示します。
単一の入力「I」は、選択ラインs〜1〜＆s0の値に基づいて、Y〜3〜〜Y〜0〜の4つの出力のいずれかに接続されます。 1x4デマルチプレクサーの*真理値表*を以下に示します。
選択入力
アウトプット
- S〜1〜*
- S〜0〜*
- Y〜3〜*
- Y〜2〜*
- Y〜1〜*
- Y〜0〜*
0
0
0
0
0
I
0
1
0
0
I
0
1
0
0
I
0
0
1
1
I
0
0
0
上記の真理値表から、各出力の*ブール関数*を直接書くことができます。
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
これらのブール関数は、インバーターと3入力ANDゲートを使用して実装できます。 1x4 De-Multiplexerの*回路図*を次の図に示します。
上記の回路の動作は簡単に理解できます。 同様に、同じ手順に従って1x8デマルチプレクサーと1x16デマルチプレクサーを実装できます。
高次デマルチプレクサーの実装
次に、低次のデマルチプレクサを使用して、次の2つの高次のデマルチプレクサを実装します。
- 1x8デマルチプレクサー
- 1x16デマルチプレクサー
1x8デマルチプレクサー
このセクションでは、1x4デマルチプレクサーと1x2デマルチプレクサーを使用して1x8デマルチプレクサーを実装します。 1x4 De-Multiplexerには、1つの入力、2つの選択ライン、4つの出力があることがわかっています。 一方、1x8 De-Multiplexerには、1つの入力、3つの選択ライン、8つの出力があります。
したがって、最終的な8つの出力を得るには、2番目のステージに2つの* 1x4デマルチプレクサ*が必要です。 第2ステージの入力数は2なので、第1ステージの出力が第2ステージの入力になるように、第1ステージに 1x2 DeMultiplexer が必要です。 この1x2デマルチプレクサーの入力は、1x8デマルチプレクサーの全体的な入力になります。
1x8 De-Multiplexerには、1つの入力I、3つの選択ラインs〜2〜、s〜1〜＆s〜0〜があり、Y〜7〜からY〜0〜を出力します。 1x8デマルチプレクサーの*真理値表*を以下に示します。
選択入力
アウトプット
- s〜2〜*
- s〜1〜*
- s〜0〜*
- Y〜7〜*
- Y〜6〜*
- Y〜5〜*
- Y〜4〜*
- Y〜3〜*
- Y〜2〜*
- Y〜1〜*
- Y〜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
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用して1x8デマルチプレクサを簡単に実装できます。 1x8 De-Multiplexerの*ブロック図*を次の図に示します。
共通の*選択行s〜1〜＆s〜0〜*は、両方の1x4デマルチプレクサーに適用されます。 上部の1x4デマルチプレクサーの出力はY〜7〜からY〜4〜で、下部の1x4デマルチプレクサーの出力はY〜3〜からY〜0〜です。
もう1つの*選択行s〜2〜*は1x2 De-Multiplexerに適用されます。 s〜2〜がゼロの場合、下の1x4 De-Multiplexerの4つの出力の1つは、選択ラインs〜1〜＆s〜0〜の値に基づいた入力に等しくなります。 同様に、s〜2〜が1の場合、上の1x4 DeMultiplexerの4つの出力の1つは、選択ラインs〜1〜＆s〜0〜の値に基づいて、入力に等しくなります。
1x16デマルチプレクサー
このセクションでは、1x8デマルチプレクサーと1x2デマルチプレクサーを使用して1x16デマルチプレクサーを実装します。 1x8 De-Multiplexerには、単一の入力、3つの選択ライン、8つの出力があることがわかっています。 一方、1x16 De-Multiplexerには、1つの入力、4つの選択ライン、16の出力があります。
したがって、最終的な16の出力を得るには、2番目のステージに2つの* 1x8デマルチプレクサ*が必要です。 第2ステージの入力数は2なので、第1ステージの出力が第2ステージの入力になるように、第1ステージに 1x2 DeMultiplexer が必要です。 この1x2デマルチプレクサの入力は、1x16デマルチプレクサの全体的な入力になります。
1x16 De-Multiplexerに1つの入力I、4つの選択ラインs〜3〜、s〜2〜、s〜1〜＆s〜0〜を持ち、Y〜15〜をY〜0〜に出力します。 低次マルチプレクサを使用した1x16デマルチプレクサの*ブロック図*を次の図に示します。
共通の*選択行s〜2〜、s〜1〜＆s〜0〜*は両方の1x8デマルチプレクサーに適用されます。 上部の1x8デマルチプレクサーの出力はY〜15〜からY〜8〜で、下部の1x8デマルチプレクサーの出力はY〜7〜からY〜0〜です。
もう1つの*選択行s〜3〜*は1x2 De-Multiplexerに適用されます。 s〜3〜がゼロの場合、下の1x8 De-Multiplexerの8つの出力の1つは、選択ラインs〜2〜、s〜1〜＆s〜0〜の値に基づいて、入力と等しくなります。 同様に、s3が1の場合、上の1x8 De-Multiplexerの8つの出力の1つは、選択ラインs〜2〜、s〜1〜＆s〜0〜の値に基づいて、入力に等しくなります。
