¿Cómo funciona un multiplexor 2-1 (MUX)?

La mejor manera de obtener una comprensión adecuada es escribir la tabla de verdad por completo. Tiene 3 entradas (A, B, S), por lo que le dará 2 \ $ ^ 3 \ $ = 8 combinaciones:

S  A  B | S' C  D | Z
--------+---------+--
0  0  0 | 1  0  0 | 0
0  0  1 | 1  0  0 | 0
0  1  0 | 1  1  0 | 1
0  1  1 | 1  1  0 | 1
1  0  0 | 0  0  0 | 0
1  0  1 | 0  0  1 | 1
1  1  0 | 0  0  0 | 0
1  1  1 | 0  0  1 | 1

A menudo es útil agregar resultados intermedios para aclarar las cosas. Agregué un término \ $ C = (A \ land S ') \ $ y \ $ D = (B \ land S) \ $. Ahora debería quedar claro que \ $ Z = (C \ lor D) \ $.

Un punto que aún no se menciona es que, en muchos casos, la expresión correcta es Z = (A y S ') o (B y S) o (A y B). El último término se usa si A y B están configurados y S cambia de cero a 1 o viceversa. En ese escenario, sin el último término, la salida podría bajar brevemente. Agregar el último término asegurará que cuando A y B estén configurados, la salida se mantendrá configurada. Esto tiene al menos dos efectos útiles: (1) evitará problemas si se utiliza el Mux como parte de la lógica de secuencia en un circuito. Por ejemplo, un Mux cuya salida está vinculada a una entrada hace un buen cierre, pero solo si la salida no falla cuando S cambia; (2) en la lógica CMOS, un diseño de este tipo puede reducir el consumo de energía cuando cambia S, ya que la falla momentánea que resulta de un cambio en S puede causar corrientes de disparo.

  

Deje S = 0, luego cada subexpresión se convertirá

     

z1

     

A = 0, S '= 1 = > 0

     

A = 1, S '= 1 = > 1

     

z2

     

B = 0, S = 0 = > 0

     

B = 1, S = 0 = > 0

Entonces, esto significa que cuando S = 0, independientemente de la entrada B, la salida dependerá solo de la entrada A. Si hace S = 1, MUX seleccionará la entrada B. Lo que significa que la salida reflejará solo B. No tendrá ningún efecto de A.

Tomemos la expresión booleana principal: - Z = (A y S ') o (B y S)

Cuando S = 0;

Z = (A y 1) | (B y 0)

Z = A | 0

Por lo tanto, Z = A

Cuando S = 1;

Z = (A y 0) | (B y 1)

Z = 0 | B

Por lo tanto, Z = B;

En este caso simple, puedes (¿casi?) diseñar el circuito en inglés.

Dependiendo de S, desea que A o B aparezcan en Z. Entonces desea un 1 en Z cuando (A está seleccionado y A es uno), o cuando (B está seleccionado y B es uno). En todos los demás casos, la entrada seleccionada es 0, por lo que desea un cero en la salida.

Destilar la expresión: (A es uno y A está seleccionado) o (B es uno y B está seleccionado) A se selecciona significa: (S == 0) B es seleccionado significa: (S == 1)

hazlo más formal: (A ^ ~ S) V (B ^ S)

por lo que necesita un OR, remolques AND y un inversor.

Un MUX es simplemente un interruptor lógico de tipo. La señal S_0 (señal de selección) pasará la señal A si es baja (lógica 0 o 0v) y la señal B si es alta (lógica 1 o + 5v o cualquier voltaje que utilice el sistema).

Lo mismo se puede aplicar a un MUX 4 a 1. La señal de selección actúa como un número binario que selecciona a través del cual pasa la verdad de la señal entrante. Si piensas que el MUX es tan vertical como este:

     ________
    |4to1MUX |
    |y0      |
    |y1      |
    |y2     F|
    |y3      |
    |        |
    |_s1__s0_|

Las señales de entrada se distribuyen de la menos significativa a la más significativa y las entradas de selección se muestran de la más significativa a la menos significativa. Cuando se aplica un "00" a las líneas de selección, se selecciona y0. Cuando se aplica "01", se selecciona y1; "10", y2; "11", y3.

Las otras publicaciones son muy útiles para explicar las partes del álgebra booleana, que se encuentran al examinar la tabla de verdad como se dice en otra parte.