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二、相關知識 多工器(multiplexer,MUX)或稱資料選擇器(data selector),它主要的功能是從許多條資料輸入線,選擇其中一條輸入資料送至單一輸出線上。 解多工器(Demultiplexer,DEMUX)的動作和多工器恰好相反。 一般而言,多工器與解多工器是用來執行多段選擇開關的功能,它用在類比(analog)和數位(digital)上是有所不同。

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2 二、相關知識 多工器(multiplexer,MUX)或稱資料選擇器(data selector),它主要的功能是從許多條資料輸入線,選擇其中一條輸入資料送至單一輸出線上。 解多工器(Demultiplexer,DEMUX)的動作和多工器恰好相反。 一般而言,多工器與解多工器是用來執行多段選擇開關的功能,它用在類比(analog)和數位(digital)上是有所不同。

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6 1.多工器 從2對1線的多工器為例

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9 4對1線多工器,4個輸入端分別為D0~D3,S0、S1為兩個位址選擇端,為資料輸出端。兩個位址選擇S0、S1,可提供4種選擇。

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11 4對1線多工器的方塊圖、功能表、真值表如圖5-4所示。

12 實用的多工器IC元件:

13 圖5-6所示為74157的接腳圖、邏輯電路及功能表(包含74158)。此四組2對1多工器共同使用一條位址選擇線(select)和一條strobe控制線,當strobe為High時,多工器內的AND gate disable,輸出保持在Low狀態,因此不管輸入資料為何,輸出均以Low表示之。若strobe為Low時,它可以同時進行四組2對1多工器的功能。由此可見,strobe為低電位動作。

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15 74153的接腳圖、邏輯電路及功能表。此二組4對1多工器同時使用二條位址選擇線(select A、B ),每一組多工器都有一條strobe輸入控制線,當strobe為High時,輸出保持在Low狀態。若strobe為Low時,輸出依據兩條選擇線(A、B)進行正常的資料選擇功能。

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18 (3) 74152:8對1多工器 圖5-9所示為74151的接腳圖、邏輯電路及功能表。74151為16接腳包裝,具有低電位動作之致能控制輸入端,且輸出可以提供與輸入同相或反相的輸出。當strobe為High時,不管輸入資料為何,輸出Y以Low表示之,W以High表示之。

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21 (4) 74150:16對1多工器 圖5-12所示為74150的接腳圖及功能表。由於它有16個輸入,所以有4條選擇輸入線,另外有一致能控制線(strobe)及一輸出W。致能控制線(strobe)為High時,多工器不動作,輸出端維持在High狀態,若strobe為Low時,輸出端的資料為輸入端的反相。

22 2.解多工器 解多工器又稱為資料分配器(data distributor)。圖5-13所示為解多工器的方塊圖。它有一條輸入線、多條輸出線、還有用於作選擇的選擇器。

23 1對2解多工器的邏輯電路圖、功能表。輸入資料D由選擇線S來決定傳送至N0或N1。當S為High時,由N1輸出;當S為Low時,由N0輸出。

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25 1對4解多工器的方塊圖

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27 具有致能的解碼器可當作解多工器來使用。如果將致能G當作資料輸入線D,而A、B當作選擇線(S0、S1),即成為解多工器。因此實用上解碼器元件同時也可以當作解多工器來使用。所以具有致能輸入的解碼器又稱為解碼器/解多工器。

28 實用的解多工器IC元件:

29 74155它具有16支腳,包含兩組1對4線解多工器或是2對4線解碼器。輸入1C(或2C)由兩條選擇輸入線A、B來選擇,將資料傳送至輸出端的其中一個。74155為低電位動作,也就是說,若G(enable)為High時,解多工器不能動作,此時輸出均為High狀態;因此,若要解多工器動作,則G(enable)應為Low狀態。

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33 74155上半部的解多工器,其被選擇的1Y輸出與其1C輸入是反相的;而當1C資料為Low時,不管A、B選擇線與G(enable)信號輸入線的值為何,其輸出均為High狀態。然而,在74155下半部的解多工器,其被選擇的2Y輸出與其2C輸入是同相的;上、下多工器之所以會不同相位,主要是方便作為解碼器用。

34 3.多工器之應用 利用多工器來完成任一組合邏輯電路。設計步驟如下: (1)寫出組合邏輯電路的布林函數,以SOP(積之和)的型式表示。 (2)選擇適合的多工器,若有n變數,多工器的選擇線為n-1條。 (3)輸入線和函數變數之間的對照,可從MSB依序往下與n-1個變數連接,或是從LSB依序往上與n-1個變數連接。 (4)LSB或MSB用來當作輸入資料。

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