Come codificare una qualsiasi funzione con un multiplexer

Tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Un multiplexer è un circuito combinato che contiene più di una linea di ingresso, di uscita e di selezione. Un encoder è anche considerato un tipo di multiplexer ma senza linee di uscita.
Il multiplexer e l'encoder sono entrambi molto importanti per l'elettronica digitale. Sono tipi di circuiti logici combinatori. In questa guida sarà illustrato come codificare una qualsiasi funzione con un multiplexer.

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Implementazione

I circuiti logici combinati sono definiti dalla funzione logica del loro attuale stato di input. Lo stato può essere 0 oppure 1. In un circuito logico combinatorio, l'uscita dipende dalla combinazione dei suoi ingressi; in ogni caso si verifica la modifica di uno stato di input e anche l'uscita viene influenzata dal cambiamento. I multiplexer sono circuiti fondamentalmente costituiti da tre porte di base. La funzione di un multiplexer può essere facilmente ottenuta mediante l'implementazione dell'algebra booleana, della tabella di verità o dei diagrammi logici. Questi circuiti logici combinatori sono classificati in tre grandi categorie: funzioni aritmetiche e logiche, trasmissione dei dati e convertitori di codice.
La categoria di trasmissione dei dati comprende: multiplexer, demultiplexer, encoder e decodificatori.

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Comunicazione

I multiplexer sono anche usati nelle comunicazioni; la rete telefonica può essere intesa come un multiplexer virtuale molto grande. Non è possibile avere un collegamento diretto tra un telefono e l'altro, quindi la rete utilizza il multiplexing, che converte i singoli segnali telefonici su un piccolo numero di fili quando vengono effettuate le chiamate.

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Codificazione

La selezione della particolare linea di input è controllata dall'insieme delle linee di selezione. Normalmente ci sono 2 linee di input e di selezione, le cui combinazioni di bit determinano quale input è selezionato, rendendono la loro uscita uguale a 0. L'uscita della porta OR è uguale al valore di I2. Un multiplexer è anche chiamato selettore di dati, poiché seleziona uno dei molti ingressi e dirige le informazioni binarie sulla linea di uscita. La porta AND e l'inverter nel multiplexer assomigliano ad un circuito decodificatore e infatti decodificano le linee di selezione dell'ingresso. In generale, un multiplexer da 2 è costruito da un decodificatore. L'uscita della porta AND viene applicata ad una singola porta OR per fornire l'uscita alla prima linea. La dimensione del multiplexer è specificata dal numero 2 della sua linea di input e dalla singola linea di uscita.

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Commutazione

La funzione del demultiplexer consiste nel commutare una linea di ingresso dati comune, su una qualsiasi delle 4 linee dati di uscita da A a D. I singoli interruttori sono selezionati dal codice di indirizzo di ingresso binario sui pin di selezione dell'uscita "a" e "b". Alcuni circuiti integrati per i multiplexer standard hanno anche un pin aggiuntivo "enable output" che disabilita o impedisce che l'input venga passato all'output selezionato. Inoltre, alcuni hanno dei latch integrati nelle loro uscite per mantenere il livello logico di uscita dopo che gli ingressi di indirizzo sono stati modificati.
Tuttavia, nei circuiti standard, l'ingresso di indirizzo determinerà quale uscita dei dati singoli avrà lo stesso valore del dato di ingresso con tutte le altre uscite dei dati aventi il ​​valore dello "0" logico.

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