Цифровые мультиплексоры являются важнейшими компонентами электронных систем, позволяющими выбирать один вход из нескольких входов на основе управляющих сигналов.Правильная конструкция предполагает вычисления для определения количества выбранных линий, логическую реализацию для создания схемы управления и понимание их приложений в различных цифровых устройствах.

Расчеты для многоуровневого дизайна

Первичный расчет при проектировании мультиплексора заключается в определении необходимого количества выбранных линий. Для мультиплексора с N входами данных число выбранных линий S задается S = log2N. Например, 8-входной мультиплексор требует 3 выделенных линий.

Кроме того, количество входов данных должно быть в два раза больше для упрощения проектирования. Если нет, то для обработки дополнительных входов или для соответствующего изменения дизайна требуется дополнительная логика.

Логическое осуществление

Внедрение мультиплексора включает в себя объединение логических вентилей для выбора соответствующего ввода на основе выбранных линий. Как правило, для создания логики выбора используются вентили AND, OR и NOT. Каждый вход ANDed с комбинацией выбранных сигналов и их дополнений, затем все объединяются с вентилем OR для получения вывода.

Например, в 4-входном мультиплексоре логика для каждого входа включает в себя И шлюзы с выбранными сигналами и их дополнениями, гарантируя, что только один вход активен за раз на основе выбранных линий.

Применение цифровых мультиплексоров

Цифровые мультиплексоры используются в различных приложениях, включая маршрутизацию данных, переключение сигналов и совместное использование ресурсов в цифровых системах.Они имеют основополагающее значение при проектировании систем связи, микропроцессоров и блоков управления памятью.

  • Выбор данных в микропроцессорах
  • Маршрутизация сигналов в системах связи
  • Память адрес декодирования
  • Совместное использование ресурсов в цифровых схемах