数字电路 - 解复用器

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解复用器是执行复用器相反操作的组合电路。它具有单输入、“n”条选择线和最多 2 ^{n 个}输出。输入将根据选择线的值连接到这些输出之一。

由于有“n”条选择线，因此将有 2 ⁿ种可能的 0 和 1 组合。因此，每种组合只能选择一个输出。解复用器也称为De-Mux。

1x4 解复用器

1x4 解复用器具有一个输入 I、两条选择线 s ₁和 s ₀以及四个输出 Y ₃、Y ₂、Y ₁和Y ₀。1x4解复用器的框图如下图所示。

_{基于选择线s 1}和s0的值，单个输入'I'将连接到四个输出Y ₃到Y ₀之一。1x4解复用器的真值表如下所示。

从上面的真值表中，我们可以直接将每个输出的布尔函数写为

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

$$Y_{2}=s_{1}{s_{0}}'I$$

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

$$Y_{0}={s_1}'{s_{0}}'I$$

我们可以使用反相器和 3 输入与门来实现这些布尔函数。1x4解复用器的电路图如下图所示。

我们很容易理解上述电路的工作原理。同样，您可以按照相同的过程实现 1x8 De-Multiplexer 和 1x16 De-Multiplexer。

高阶解复用器的实现

现在，让我们使用低阶解复用器来实现以下两个高阶解复用器。

• 1x8 解复用器
• 1x16 解复用器

1x8 解复用器

在本节中，让我们使用 1x4 解复用器和 1x2 解复用器来实现 1x8 解复用器。我们知道，1x4 解复用器具有单输入、两条选择线和四个输出。而 1x8 解复用器具有单个输入、三个选择线和八个输出。

因此，我们在第二级需要两个1x4 解复用器才能获得最终的 8 个输出。由于第二级的输入数量为两个，因此我们在第一级需要1x2 DeMultiplexer，以便第一级的输出将成为第二级的输入。该 1x2 解复用器的输入将是 1x8 解复用器的整体输入。

令1x8解复用器具有一个输入I、三个选择线s ₂、s ₁和s ₀以及输出Y ₇至Y ₀。1x8 De-Multiplexer 的真值表如下所示。

通过考虑上述真值表，我们可以使用低阶复用器轻松实现 1x8 解复用器。1x8解复用器的框图如下图所示。

公共选择线 s ₁和 s ₀应用于两个 1x4 解复用器。上部1x4解复用器的输出是Y ₇至Y ₄，下部1x4解复用器的输出是Y ₃至Y ₀。

另一条选择线 s ₂应用于 1x2 解复用器。如果s ₂为零，则下部1x4解复用器的四个输出之一将等于输入I，基于选择线s ₁和s ₀的值。类似地，如果s _{2为1，则基于选择线s 1}和s ₀的值，上部1x4解复用器的四个输出之一将等于输入I。

1x16 解复用器

在本节中，让我们使用 1x8 解复用器和 1x2 解复用器来实现 1x16 解复用器。我们知道，1x8 解复用器具有单输入、三条选择线和八个输出。而 1x16 解复用器具有单个输入、四个选择线和十六个输出。

因此，我们在第二级需要两个1x8 解复用器才能获得最终的 16 个输出。由于第二级的输入数量为两个，因此我们在第一级需要1x2 DeMultiplexer，以便第一级的输出将成为第二级的输入。该 1x2 解复用器的输入将是 1x16 解复用器的总体输入。

令1x16解复用器具有一个输入I、四条选择线s ₃、s ₂、s ₁ & s ₀并输出Y ₁₅至Y ₀。使用低阶复用器的1x16解复用器的框图如下图所示。

公共选择线 s ₂、s ₁和 s ₀应用于两个 1x8 解复用器。上部1x8解复用器的输出是Y ₁₅至Y ₈，下部1x8解复用器的输出是Y ₇至Y ₀。

另一条选择线 s ₃应用于 1x2 解复用器。如果s _{3为零，则基于选择线s 2}、s ₁和s ₀的值，下部1x8解复用器的八个输出之一将等于输入I。_{类似地，如果s3为1，则基于选择线s 2}、s ₁和s ₀的值，上部1x8解复用器的8个输出之一将等于输入I。