Dans cet article nous allons passer par le multiplexeur, nous allons d'abord définir ce qu'est un multiplexeur puis nous passerons par ses types qui sont 2×1 et 4×1, puis nous passerons par l'implémentation du mux 2×1 et supérieur mux avec mux d'ordre inférieur, Enfin nous conclurons notre article avec quelques applications, avantages et quelques FAQ.

Table des matières

• Que sont les multiplexeurs ?
• Types de multiplexeurs
• Multiplexeur 2×1
• Multiplexeur 4×1
• Implémentation de différentes portes avec Mux 2:1
• Implémentation d'un MUX d'ordre supérieur à l'aide d'un MUX d'ordre inférieur
• Avantages et inconvénients du MUX

Que sont les multiplexeurs ?

Un multiplexeur est un circuit combinatoire qui comporte de nombreuses entrées de données et une seule sortie, en fonction des entrées de contrôle ou de sélection. Pour N lignes d'entrée, des lignes de sélection log2(N) sont requises, ou de manière équivalente, pour2^nlignes d'entrée, n lignes de sélection sont nécessaires. Les multiplexeurs sont également appelés sélecteurs N-vers-1, convertisseurs parallèle-série, circuits plusieurs-vers-un et circuits logiques universels. Ils sont principalement utilisés pour augmenter la quantité de données pouvant être envoyées sur un réseau dans un certain laps de temps et bande passante .

Multiplexeur

Types de multiplexeurs

Le Mux peut être de différents types en fonction de l'entrée, mais dans cet article, nous passerons en revue deux principaux types de multiplexeur :

• Multiplexeur 2×1
• Multiplicateur 4×1
  

Multiplexeur 2×1

Le 2 × 1 est un circuit fondamental également connu sous le nom de multiplexeur 2 vers 1 utilisé pour en choisir un. signal à partir de deux entrées et le transmet à la sortie. Le multiplexeur 2 × 1 a deux lignes d'entrée, une ligne de sortie et une seule ligne de sélection. Il a diverses applications dans les systèmes numériques tels que dans les microprocesseurs, il est utilisé pour sélectionner entre deux sources de données différentes ou entre deux instructions différentes.

Schéma fonctionnel du multiplexeur 2:1 avec table de vérité

Vous trouverez ci-dessous le schéma fonctionnel et la table de vérité du Mux 2: 1. Dans ce diagramme où I0 et I1 sont les lignes d'entrée, Y est la ligne de sortie et S0 est une ligne de sélection unique.

Schéma fonctionnel du multiplexeur 2:1 avec table de vérité

La sortie du 2×1 Mux dépendra de la ligne de sélection S0,

• Lorsque S est 0 (faible), le I0 est sélectionné
• lorsque S0 est 1 (haut), I1 est sélectionné

Expression logique de 2 × 1 Mux

À l'aide de la table de vérité, l'expression logique de Mux peut être déterminée comme suit :

Y=overline{S_0}.I_0+S_0.I_1

Schéma de circuit des multiplexeurs 2 × 1

En utilisant la table de vérité, circuit le diagramme peut être donné comme

Schéma de circuit de 2 × 1 Mux

Multiplexeur 4×1

Le multiplexeur 4 × 1, également connu sous le nom de multiplexeur 4 vers 1. C'est un multiplexeur doté de 4 entrées et d'une seule sortie. La sortie est sélectionnée comme l'une des 4 entrées en fonction des entrées de sélection. Le nombre de lignes de sélection dépendra du numéro de l'entrée qui est déterminé par l'équationlog_2n,En 4×1 Mux, les lignes de sélection peuvent être déterminées commelog_4=2,slo, deux sélections sont nécessaires.

Schéma fonctionnel du multiplexeur 4 × 1

Dans le schéma fonctionnel donné, I0, I1, I2 et I3 sont les 4 entrées et Y est la sortie unique basée sur les lignes de sélection S0 et S1.

La sortie du multiplexeur est déterminée par la valeur binaire des lignes de sélection

• Lorsque S1S0=00, l'entrée I0 est sélectionnée.
• Lorsque S1S0=01, l'entrée I1 est sélectionnée.
• Lorsque S1S0=10, l'entrée I2 est sélectionnée.
• Lorsque S1S0=11, l'entrée I3 est sélectionnée.

Table de vérité du multiplexeur 4×1

Ci-dessous se trouve le Table de vérité du multiplexeur 4×1

des sites comme coomeet

Schéma de circuit des multiplexeurs 4 × 1

En utilisant la table de vérité, le schéma de circuit peut être donné comme suit

Le multiplexeur peut agir comme un circuit combinatoire universel. Toutes les portes logiques standards peuvent être implémentées avec des multiplexeurs.

carte de hachage

Implémentation de différentes portes avec Mux 2:1

Vous trouverez ci-dessous la mise en œuvre de différentes portes utilisant un multiplexeur 2:1.

Implémentation de la porte NOT utilisant 2 : 1 Mux

La porte Not de 2:1 Mux peut être obtenue en

• Connectez le signal d'entrée à l'une des lignes d'entrée de données (I0).
• Connectez ensuite une ligne (0 ou 1) à l'autre ligne d'entrée de données (I1)
• Connectez la même ligne d'entrée. Sélectionnez la ligne S0 qui est connectée à D0.

Vous trouverez ci-dessous le diagramme de la représentation logique de PAS de porte en utilisant 2 : 1 Mux

Implémentation de la porte ET utilisant 2 : 1 Mux

La porte Et de 2:1 Mux peut être obtenue par

• Connectez l'entrée Y à I1.
• Connectez l'entrée X à la ligne de sélection S0.
• Connectez une ligne (0) à I0.

Vous trouverez ci-dessous le diagramme de la représentation logique de ET porte en utilisant 2 : 1 Mux

Pour en savoir plus sur le Implémentation de la porte ET utilisant 2 : 1 Mux

Implémentation de la porte OU utilisant 2 : 1 Mux

La porte OU de 2:1 Mux peut être obtenue par

• Connectez l'entrée X à la ligne de sélection S0.
• Connectez l'entrée Y à I1.
• Connectez la ligne (1) à I1.

Vous trouverez ci-dessous le diagramme de la représentation logique de OU porte en utilisant 2 : 1 Mux

La mise en œuvre des portes NAND, NOR, XOR et XNOR nécessite deux Mux 2:1. Le premier multiplexeur agira comme une porte NON qui fournira une entrée complémentaire au deuxième multiplexeur.

Implémentation de la porte NAND utilisant 2 : 1 Mux

La porte NAND de 2:1 Mux peut être obtenue par

• Dans le premier multiplexeur, prenez les entrées et 1, 0 et y comme ligne de sélection.
• Dans le deuxième MUX, la sortie du multiplexeur est connectée à I1.
• la ligne (1) est donnée au I0.
• x est donné comme ligne de sélection pour le deuxième Mux.

Vous trouverez ci-dessous le diagramme de la représentation logique de porte NAND en utilisant 2 : 1 Mux

Pour en savoir plus sur le Implémentation de la porte NAND utilisant 2 : 1 Mux

Implémentation de la porte NOR utilisant 2 : 1 Mux

La porte Nor de 2:1 Mux peut être obtenue en

• Dans le premier multiplexeur, prenez les entrées et 1, 0 et y comme ligne de sélection.
• Dans le deuxième MUX, la sortie du multiplexeur est connectée à I0.
• la ligne (0) est donnée au I1.
• x est donné comme ligne de sélection pour le deuxième Mux.

Vous trouverez ci-dessous le diagramme de la représentation logique de porte NI en utilisant 2 : 1 Mux

Pour en savoir plus sur le Implémentation de la porte NOR utilisant 2 : 1 Mux

Implémentation d'une porte EX-OR utilisant un Mux 2 : 1

La porte Nor de 2:1 Mux peut être obtenue en

• Dans le premier multiplexeur, prenez les entrées et 1, 0 et y comme ligne de sélection.
• Dans le deuxième MUX, la sortie du multiplexeur est connectée à I1.
• y est donné au I0.
• x est donné comme ligne de sélection pour le deuxième Mux.

Vous trouverez ci-dessous le diagramme de la représentation logique de Porte EX-OU en utilisant 2 : 1 Mux

Implémentation de la porte EX-NOR utilisant 2 : 1 Mux

Vous trouverez ci-dessous le diagramme de la représentation logique de Porte EX-OU en utilisant 2 : 1 Mux

La porte Nor de 2:1 Mux peut être obtenue en

• Dans le premier multiplexeur, prenez les entrées et 1, 0 et y comme ligne de sélection.
• Dans le deuxième MUX, la sortie du multiplexeur est connectée à I0.
• y est donné au I1.
• x est donné comme ligne de sélection pour le deuxième Mux.

Implémentation d'un MUX d'ordre supérieur à l'aide d'un MUX d'ordre inférieur

Vous trouverez ci-dessous la mise en œuvre d'un MUX d'ordre supérieur utilisant un MUX d'ordre inférieur

MUX 4 : 1 utilisant MUX 2 : 1

Trois MUX 2 : 1 sont nécessaires pour mettre en œuvre un MUX 4 : 1.

De la même manière,

Alors qu'un MUX 8:1 nécessite sept (7) MUX 2:1, un MUX 16:1 nécessite quinze (15) MUX 2:1 et un MUX 64:1 nécessite soixante-trois (63) MUX 2:1. On peut donc conclure qu'un2^n:1MUX nécessite(2^n-1) 2:1 MUXes.

MUX 16 : 1 utilisant MUX 4 : 1

Ci-dessous se trouve le diagramme logique du multiplexeur 16:1 utilisant le multiplexeur 4:1.

En général, pour implémenter B : 1 MUX en utilisant A : 1 MUX , une formule est utilisée pour implémenter la même chose.
B/A = K1,
K1/A = K2,
K2/A = K3

K_N-1/A = K_N= 1 (jusqu'à ce que nous obtenions 1 compte de MUX).

Et puis additionnez tous les nombres de MUX = K1 + K2 + K3 +…. +K_N.
Pour implémenter un MUX 64 : 1 en utilisant un MUX 4 : 1
En utilisant la formule ci-dessus, nous pouvons obtenir la même chose.
64/4 = 16
16/4 = 4
4/4 = 1 (jusqu'à ce que nous obtenions 1 compte de MUX)
Par conséquent, un nombre total de 4 : 1 MUX est requis pour implémenter 64 : 1 MUX = 16 + 4 + 1 = 21.

f ( UNE, B, C) =sum( 1, 2, 3, 5, 6 ) sans m'en soucier (7)

en utilisant A et B comme lignes de sélection pour 4 : 1 MUX,

AB comme sélection : En développant les minterms à sa forme booléenne, nous verrons sa valeur 0 ou 1 à la Cème place afin qu'ils puissent être placés de cette manière.

AC comme sélection : Développez les minterms à sa forme booléenne et verrez sa valeur 0 ou 1 à la Bème place afin qu'ils puissent être placés de cette manière.

expression régulière Java pour

BC comme sélection : Élargir le termes à sa forme booléenne et verra sa valeur 0 ou 1 en A^èmeplace afin qu'ils puissent être placés de cette manière.

Avantages et inconvénients du MUX

Vous trouverez ci-dessous les avantages et les inconvénients du MUX

Avantages du MUX

Vous trouverez ci-dessous les avantages du MUX

• Efficacité : Le Mux a une bonne efficacité dans le routage de plusieurs signaux d'entrée vers un seul signal de sortie basé sur des signaux de contrôle.
• Optimisation : Le Mux aide à conserver les ressources telles que les fils, les broches et circuit intégré (CI).
• Mise en œuvre différente : Le Mux peut être utilisé pour implémenter différentes fonctions logiques numériques telles que AND,OR, etc.
• La flexibilité: Mux peut être facilement configuré en fonction des exigences et s'adapter à différentes sources de données, améliorant ainsi la polyvalence du système.

Inconvénients du MUX

Vous trouverez ci-dessous les inconvénients du MUX

• Nombre limité de sources de données : Le nombre d'entrées pouvant être prises par un multiplexeur est limité par le nombre de lignes de contrôle, ce qui peut entraîner des limitations dans certaines applications.
• Retard: Les multiplexeurs peuvent avoir un certain retard dans le chemin du signal, ce qui peut avoir un impact sur les performances du circuit.
• Justification de contrôle complexe : La logique de contrôle des multiplexeurs peut être complexe, en particulier pour les plus grands multiplexeurs dotés d'un grand nombre d'entrées.
• Utilisation de l'énergie : Les multiplexeurs peuvent consommer plus d'énergie que d'autres systèmes simples. porte logique , en particulier lorsqu'ils ont un grand nombre d'entrées.

Applications du MUX

Vous trouverez ci-dessous les applications du MUX

• Routage des données : Le Mux est utilisé pour le routage des données dans le système numérique où ils sélectionnent l'une des nombreuses lignes de données et la redirigent vers la sortie.
• Sélection des données : Le Mux est utilisé pour la sélection de données où ils sélectionnent la source de données en fonction des lignes de sélection.
• Conversion analogique-numérique : Les Mux sont utilisés dans CDA pour sélectionner différents canaux d’entrée analogiques.
• Décodage d'adresse : Les Mux sont utilisés dans Microprocesseurs ou mémoire pour le décodage d'adresse.
• Implémentation de la fonction logique : Les multiplexeurs peuvent être utilisés pour implémenter diverses fonctions logiques.

Conclusion

Dans cet article, nous avons parcouru le MUX, nous avons vu différents types de Mux qui sont les Mux 2 × 1 et 4 × 1, nous avons passé en revue la mise en œuvre du mux 2 × 1 et du mux supérieur avec un mux d'ordre inférieur. Nous avons également passé en revue brièvement ses avantages, ses inconvénients et ses applications.

Multiplexeurs en logique numérique – FAQ

Pourquoi la logique de contrôle des multiplexeurs est-elle considérée comme complexe ?

Le Mux peut être complexe, en particulier pour les multiplexeurs plus grands, en raison des signaux de commande qui sélectionnent les entrées en fonction des exigences de l'application.

Quels sont les différents types d’architectures de multiplexeurs ?

Les architectures Mux sont modifiées en fonction de facteurs tels que le nombre total d'entrées, le nombre de lignes de sélection et la logique utilisée pour la sélection des entrées.

Comment les multiplexeurs sont-ils utilisés dans les applications de traitement du signal numérique (DSP) ?

Dans les applications DSP, les multiplexeurs sont utilisés pour le routage, la sélection et le traitement du signal.