En este artículo analizaremos el multiplexor, primero definiremos qué es un multiplexor, luego veremos sus tipos que son 2×1 y 4×1, luego pasaremos por la implementación del mux 2×1 y superior. mux con mux de orden inferior. Por fin concluiremos nuestro artículo con algunas aplicaciones, ventajas y algunas preguntas frecuentes.
Tabla de contenidos
- ¿Qué son los multiplexores?
- Tipos de mux
- Multiplexor 2×1
- Multiplexor 4×1
- Implementación de Diferentes Puertas con Mux 2:1
- Implementación de MUX de orden superior utilizando MUX de orden inferior
- Ventajas y desventajas de MUX
¿Qué son los multiplexores?
Un multiplexor es un circuito combinacional que tiene muchas entradas de datos y una sola salida, dependiendo de las entradas de control o selección. Para N líneas de entrada, se requieren líneas de selección log2(N), o equivalentemente, para
multiplexor
Tipos de mux
El Mux puede ser de diferentes tipos según la entrada, pero en este artículo analizaremos dos tipos principales de mux que son
- Mux 2×1
- Mux 4×1
Multiplexor 2×1
El 2×1 es un circuito fundamental al que también se le conoce como multiplexor 2 a 1 que se utiliza para elegir uno señal desde dos entradas y lo transmite a la salida. El mux 2×1 tiene dos líneas de entrada, una línea de salida y una única línea de selección. Tiene diversas aplicaciones en sistemas digitales como en microprocesadores se utiliza para seleccionar entre dos fuentes de datos diferentes o entre dos instrucciones diferentes.
Diagrama de bloques del multiplexor 2:1 con tabla de verdad
A continuación se muestra el diagrama de bloques y la tabla de verdad de 2:1 Mux. En este diagrama de bloques, donde I0 e I1 son las líneas de entrada, Y es la línea de salida y S0 es una línea de selección única.
Diagrama de bloques del multiplexor 2:1 con tabla de verdad
La salida del Mux 2×1 dependerá de la línea de selección S0,
- Cuando S es 0 (bajo), se selecciona I0
- cuando S0 es 1 (alto), se selecciona I1
Expresión lógica de 2×1 Mux
Usando la tabla de verdad, la expresión lógica para Mux se puede determinar como
Y=overline{S_0}.I_0+S_0.I_1
Diagrama de circuito de multiplexores 2 × 1
Usando la tabla de verdad la circuito El diagrama se puede dar como
Diagrama de circuito de 2 × 1 Mux
Multiplexor 4×1
El multiplexor 4×1, también conocido como multiplexor 4 a 1. Es un multiplexor que dispone de 4 entradas y una única salida. La Salida se selecciona como una de las 4 entradas que se basa en las entradas de selección. El número de líneas de selección dependerá del número de entrada que está determinado por la ecuación
Diagrama de bloques del multiplexor 4 × 1
En el diagrama de bloques dado, I0, I1, I2 e I3 son las 4 entradas e Y es la salida única que se basa en las líneas de selección S0 y S1.
La salida del multiplexor está determinada por el valor binario de las líneas de selección.
- Cuando S1S0=00, se selecciona la entrada I0.
- Cuando S1S0=01, se selecciona la entrada I1.
- Cuando S1S0=10, se selecciona la entrada I2.
- Cuando S1S0=11, se selecciona la entrada I3.
Tabla de verdad del multiplexor 4×1
A continuación se muestra el Mesa de la verdad de Multiplexor 4×1
sitios como coomeet
Diagrama de circuito de multiplexores 4 × 1
Usando la tabla de verdad, el diagrama del circuito se puede dar como
El multiplexor puede actuar como circuito combinacional universal. Todas las puertas lógicas estándar se pueden implementar con multiplexores.
Implementación de Diferentes Puertas con Mux 2:1
A continuación se muestra la implementación de diferentes puertas usando 2:1 Mux
Implementación de puerta NOT usando 2: 1 Mux
La puerta Not de 2:1 Mux se puede obtener mediante
- Conecte la señal de entrada a una de las líneas de entrada de datos (I0).
- Luego conecte una línea (0 o 1) a la otra línea de entrada de datos (I1)
- Conecte la misma línea de entrada. Seleccione la línea S0 que está conectada a D0.
A continuación se muestra el diagrama para la representación lógica de NO puerta usando 2:1 Mux
Implementación de puerta AND usando 2:1 Mux
La puerta And de 2:1 Mux se puede obtener mediante
- Conecte la entrada Y a I1.
- Conecte la entrada X a la línea de selección S0.
- Conecte una línea (0) a I0.
A continuación se muestra el diagrama para la representación lógica de Y puerta usando 2:1 Mux
Para más información sobre el Implementación de puerta AND usando 2:1 Mux
Implementación de puerta OR usando 2: 1 Mux
La puerta OR de 2:1 Mux se puede obtener mediante
- Conecte la entrada X a la línea de selección S0.
- Conecte la entrada Y a I1.
- Conecte la Línea (1) a I1.
A continuación se muestra el diagrama para la representación lógica de O puerta usando 2:1 Mux
convertir nfa a dfa
La implementación de puertas NAND, NOR, XOR y XNOR requiere dos Mux 2:1. El primer multiplexor actuará como puerta NOT que proporcionará entrada complementada al segundo multiplexor.
Implementación de puerta NAND usando 2:1 Mux
La puerta NAND de 2:1 Mux se puede obtener mediante
- En el primer mux, tome las entradas 1, 0 e y como línea de selección.
- En el segundo MUX, la salida del mux está conectada a I1.
- La línea (1) se le da al I0.
- x se proporciona como línea de selección para el segundo Mux.
A continuación se muestra el diagrama para la representación lógica de puerta NAND usando 2:1 Mux
Para más información sobre el Implementación de puerta NAND usando 2:1 Mux
Implementación de puerta NOR usando 2: 1 Mux
La puerta Nor de 2:1 Mux se puede obtener mediante
- En el primer mux, tome las entradas 1, 0 e y como línea de selección.
- En el segundo MUX, la salida del mux está conectada a I0.
- La línea (0) se le da al I1.
- x se proporciona como línea de selección para el segundo Mux.
A continuación se muestra el diagrama para la representación lógica de Puerta NOR usando 2:1 Mux
Para más información sobre el Implementación de puerta NOR usando 2: 1 Mux
Implementación de puerta EX-OR usando 2:1 Mux
La puerta Nor de 2:1 Mux se puede obtener mediante
- En el primer mux, tome las entradas 1, 0 e y como línea de selección.
- En el segundo MUX, la salida del mux está conectada a I1.
- y se le da al I0.
- x se proporciona como línea de selección para el segundo Mux.
A continuación se muestra el diagrama para la representación lógica de Puerta EX-OR usando 2:1 Mux
Implementación de puerta EX-NOR usando 2:1 Mux
A continuación se muestra el diagrama para la representación lógica de Puerta EX-OR usando 2:1 Mux
La puerta Nor de 2:1 Mux se puede obtener mediante
- En el primer mux, tome las entradas 1, 0 e y como línea de selección.
- En el segundo MUX, la salida del mux está conectada a I0.
- y se le da al I1.
- x se proporciona como línea de selección para el segundo Mux.
Implementación de MUX de orden superior utilizando MUX de orden inferior
A continuación se muestra la implementación de MUX de orden superior utilizando MUX de orden inferior
4:1 MUX usando 2:1 MUX
Se requieren tres MUX 2:1 para implementar MUX 4:1.
Similarmente,
Mientras que un MUX 8:1 requiere siete (7) MUX 2:1, un MUX 16:1 requiere quince (15) MUX 2:1 y un MUX 64:1 requiere sesenta y tres (63) MUX 2:1. Por lo tanto, podemos sacar la conclusión de que una
16:1 MUX usando 4:1 MUX
A continuación se muestra el diagrama lógico de 16:1 Mux usando 4:1 Mux
mesa de látex
En general, para implementar B: 1 MUX usando A: 1 MUX, se usa una fórmula para implementar lo mismo.
B/A = K1,
K1/ A = K2,
K2/A = K3
kN-1/ A = Knorte= 1 (hasta obtener 1 conteo de MUX).
Y luego suma todos los números de MUX = K1 + K2 + K3 +…. +knorte.
Para implementar 64: 1 MUX usando 4: 1 MUX
Usando la fórmula anterior, podemos obtener lo mismo.
64 / 4 = 16
16 / 4 = 4
4 / 4 = 1 (hasta obtener 1 conteo de MUX)
Por lo tanto, se requiere un número total de 4: 1 MUX para implementar 64: 1 MUX = 16 + 4 + 1 = 21.
f (A, B, C) =
usando A y B como líneas de selección para 4: 1 MUX,
AB como seleccione: Al expandir los minterms a su forma booleana, verá su valor 0 o 1 en el lugar C para que puedan colocarse de esa manera.
AC como seleccione : Expandiendo los minterms a su forma booleana y verá su valor 0 o 1 en el lugar B para que puedan colocarse de esa manera.
BC como selecto : Ampliando el minterms a su forma booleana y verá su valor 0 o 1 en Athlugar para que puedan ser colocados de esa manera.
Ventajas y desventajas de MUX
A continuación se detallan las ventajas y desventajas de MUX.
Ventajas de MUX
A continuación se detallan las ventajas de MUX.
- Eficiencia : El Mux tiene buena eficiencia al enrutar múltiples señales de entrada a una única señal de salida basada en señales de control.
- Mejoramiento : Mux ayuda a conservar recursos como cables, pines y circuito integrado (CI).
- Implementación diferente: El Mux se puede utilizar para implementar diferentes funciones lógicas digitales como AND, OR, etc.
- Flexibilidad: Mux se puede configurar fácilmente según los requisitos y acomodar diferentes fuentes de datos, mejorando la versatilidad del sistema.
Desventajas de MUX
A continuación se detallan las desventajas de MUX
- Número limitado de fuentes de datos: La cantidad de entradas que puede tomar un multiplexor está restringida por la cantidad de líneas de control, lo que puede causar limitaciones en ciertas aplicaciones.
- Demora: Los multiplexores pueden tener cierto retraso en la ruta de la señal, lo que puede afectar el rendimiento del circuito.
- Justificación del control complejo: La lógica de control de los multiplexores puede ser compleja, especialmente para multiplexores más grandes con una gran cantidad de entradas.
- Utilización de energía: Los multiplexores pueden consumir más energía en comparación con otros l simples. puerta lógica , particularmente cuando tienen una gran cantidad de entradas.
Aplicaciones de MUX
A continuación se detallan las aplicaciones de MUX
- Enrutamiento de datos : El Mux se utiliza para el enrutamiento de datos en el sistema digital donde seleccionan una de las varias líneas de datos y la reenrutan a la salida.
- Selección de datos : El Mux se utiliza para la selección de datos donde seleccionan la fuente de datos de acuerdo con las líneas de selección.
- Conversión de analógico a digital : Los Mux se utilizan en CAD para seleccionar diferentes canales de entrada analógica.
- Decodificación de direcciones : Los Mux se utilizan en Microprocesadores o memoria para decodificación de direcciones.
- Implementación de funciones lógicas : Los muxes se pueden utilizar para implementar varias funciones lógicas.
Conclusión
En este artículo hemos analizado el MUX, hemos visto diferentes tipos de Mux que son Mux 2×1 y 4×1, hemos analizado la implementación del mux 2×1 y mux superior con mux de orden inferior. También hemos repasado brevemente sus ventajas, desventajas y aplicaciones.
Multiplexores en lógica digital: preguntas frecuentes
¿Por qué se considera compleja la lógica de control de los multiplexores?
El Mux puede ser complejo, especialmente para multiplexores más grandes, debido a las señales de control que seleccionan las entradas según los requisitos de la aplicación.
¿Cuáles son los diferentes tipos de arquitecturas multiplexoras?
Las arquitecturas Mux cambian según factores como el número total de entradas, el número de líneas seleccionadas y la lógica utilizada para la selección de entradas.
¿Cómo se utilizan los multiplexores en aplicaciones de procesamiento de señales digitales (DSP)?
En las aplicaciones DSP, los multiplexores se utilizan para el enrutamiento, selección y procesamiento de señales.