Digital-electronics 简明教程

1×2 解复用器的功能框图如下图所示。

1×2 解复用器由 1 个输入线 (I)、1 个选择线 (S) 和 2 个输出线 (Y0 和 Y1) 组成。施加到选择线上的逻辑电平决定了输入数据将传输到的输出线。

1×2 解复用器的操作可以通过其给出的功能表来分析。

根据此 1×2 解复用器的功能表，我们可以直接推导出每个输出的布尔表达式，如下所示。

\mathrm{Y_{0} \: = \: \bar{S} \: I}

并且，

\mathrm{Y_{1} \: = \: S \: I}

1×4 解复用器的功能框图如图 3 所示。

1×4 解复用器有 1 个输入线 (I)、2 个选择线 (S0 和 S1) 和 4 个输出线 (Y0、Y1、Y2 和 Y3)。施加到选择线的逻辑电平决定输入数据 (I) 将传输到的输出线。

1×4 解复用器的操作可以通过其下面给出的功能表来理解。

根据此 1×4 解复用器的真值表，我们可以直接写出每个输出的布尔表达式，如下所示。

\mathrm{Y_{0} \: = \: \bar{S_{1}} \: \bar{S_{0}} \: I}

\mathrm{Y_{1} \: = \: \bar{S_{1}} \: S_{0} \: I}

\mathrm{Y_{2} \: = \: S_{1} \: \bar{S_{0}} \: I}

\mathrm{Y_{3} \: = \: S_{1} \: S_{0} \: I}

我们可以轻松理解上述电路的操作。同样，你可以按照相同步骤来实现 1×8 解复用器和 1×16 解复用器。

在本节中，让我们使用 1×4 解复用器和 1×2 解复用器来实现 1×8 解复用器。我们知道 1×4 解复用器有单个输入、两个选择线和四个输出。而 1×8 解复用器有单个输入、三个选择线和八个输出。

因此，我们需要在第二级中两个 1×4 Demultiplexers 才能获得最终的八个输出。由于第二级中的输入数量为两个，因此我们需要在第一级中 1×2 Demultiplexer ，以便第一级的输出成为第二级的输入。此 1×2 解复用器的输入是 1×8 解复用器的整体输入。

令 1×8 解复用器有一个输入 I、三个选择线 s2、s1 和 s0 以及输出 Y7 到 Y0。1×8 解复用器的 Truth table 如下所示。

我们可以通过考虑上述真值表轻松使用低阶多路复用器来实现 1×8 解复用器。1×8 解复用器的 block diagram 如以下图表所示。

公共 selection lines, s1 & s0 应用于两个 1×4 解复用器。上部 1×4 解复用器的输出为 Y7 到 Y4，下部 1×4 解复用器的输出为 Y3 到 Y0。

另一个 selection line, s2 应用于 1×2 解复用器。如果 s2 为零，则根据选择线 s1 和 s0 的值，下部 1×4 解复用器的四个输出中的一个将等于输入 I。类似地，如果 s2 为一，则根据选择线 s1 和 s0 的值，上部 1×4 解复用器的四个输出之一将等于输入 I。

在本部分，我们将使用 1×8 解码器和 1×2 解码器来实现 1×16 解码器。我们知道，1×8 解码器拥有单输入、三个选择线和八个输出。而 1×16 解码器拥有单输入、四个选择线和十六个输出。

所以，我们需要两个 1×8 Demultiplexers 作为第二个阶段才能获得最终的十六个输出。由于第二个阶段的输入数量为两个，我们需要 1×2 Demultiplexer 作为第一个阶段，这样第一个阶段的输出才能作为第二个阶段的输入。这个 1×2 解码器的输入将作为 1×16 解码器的整体输入。

让 1×16 解码器有一个输入 I、四个选择线 s3、s2、s1 和 s0，以及输出 Y15 到 Y0。 block diagram 使用较低阶的多路复用器的 1×16 解码器在下图中显示。

常见的 selection lines s2, s1 & s0 应用于 1×8 解码器。上部 1×8 解码器的输出是 Y15 到 Y8，而下部 1×8 解码器的输出是 Y7 到 Y0。

另一个 selection line, s3 应用于 1×2 解码器。如果 s3 为零，那么下部 1×8 解码器的八个输出之一将等于输入 I，具体取决于选择线 s2、s1 和 s0 的值。类似地，如果 s3 为一，那么上部 1×8 解码器的八个输出之一将等于输入 I，具体取决于选择线 s2、s1 和 s0 的值。