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--- logic_mux [2021/09/29 08:02]
gongyu
+++ logic_mux [2021/10/03 02:06] (当前版本)
gongyu [4. 几种常用的多路复用器]
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 ### 2. 什么是多路复用器?
 多路复用器(Multiplexer)是一种最常用的组合逻辑电路，它根据选择（select）信号的值从几种可能的输入中选择一个作为输出，它有时也简称为MUX。
+{{drawio>multiplexer_a_d.png}}
+关于模拟复用器：
+数字复用器在其电平范围内对输入信号进行高、低处理，模拟复用器不施加任何的处理，直接让模拟信号通过，适用于交流信号（数据选择器）。可以是双向的，也即同时充当解复用器（数据分配器）的作用。
 多路复用器或MUX是一种数字开关，也称为数据选择器。它是一个多输入线、多输出线和多选择线的组合逻辑电路。它接受来自多个输入行或源的二进制信息，根据选择行的集合，将特定的输入行路由到单个输出行。
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 这些多路复用器可在不同的输入和选择线配置的IC形式。一些可用的多路复用ic包括74157 (Quad 2对1 MUX)， 78158 (Quad 2对1 MUX与逆输出)，74153(4对1 MUX)， 74152(8对1 MUX)和74150(16对1 MUX)。
-### 4. 2:1 多路复用器
+### 4. 几种常用的多路复用器
-### 5. 4:1 多路复用器
+  * [[mux_2_1|2:1 多路复用器]]
-### 6. 8:1 多路复用器
+  * [[mux_4_1|4:1 多路复用器]]
-### 7. 16:1 多路复用器
+  * [[8:1_mux|8:1 多路复用器]]
-### 8. 多路选择器的应用：
+  * [[16:1_mux|16:1 多路复用器]]
+  * [[2x32_32_mux|2x32to32多路复用器]]
+### 5. 多路复用器的应用：
 在所有类型的数字系统应用中，多路复用器有其巨大的用途。由于多路复用器允许多个输入独立地连接到单个输出，因此多路复用器可以应用于各种应用，包括数据路由、逻辑函数生成器、控制程序、并行到串行转换器等。
-#### 8.1 数据路由
+#### 5.1 数据路由
 多路复用器广泛用于数据路由应用程序，从多个源中的一个将数据路由到一个特定的目的地。其中一个应用包括显示两个多位数BCD计数器，一次一个。在这种应用中，74157多路复用ic使用一套解码器和LED显示器来选择和显示两个BCD计数器的内容。
 {{ :74157-multiplexer-ic-in-data-routing.jpeg |}}
-#### 8.2 逻辑函数发生器
+#### 5.2 逻辑函数发生器
 在逻辑门的位置，可以使用多路复用器生成逻辑表达式。可以连接多路复用器，使其复制任何真值表的逻辑。在这种情况下，它可以生成一组输入变量的布尔代数函数。
 由于多路复用器是一个单一的集成电路，这就突然减少了执行逻辑功能的逻辑门或集成电路的数量。在这类应用中，多路复用器被视为逻辑函数生成器。
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 {{ :pinout-of-ic74151a.jpeg |}}
-#### 8.3 并行-串行转换
+#### 5.3 并行-串行转换
 利用多路复用电路将并行数据转换为串行数据，通过将并行总线转换为串行信号来减少并行总线的数量。在电信、测试和测量、军事/航空航天、数据通信应用中需要这种类型的转换。
 在大多数数字系统中，数据被并行处理以达到更高的速度。但是为了远距离传输数据信号，我们需要更多的线路。在这种情况下，并行数据被转换成串行形式使用多路复用器。
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 完成多路复用(MUX)和多路复用教程。你学习了多路复用的基础知识，多路复用器，不同类型的常用多路复用器，如2:1 MUX, 4:1 MUX, 8:1 MUX和16:1 MUX，它们的布尔表达式，逻辑电路，以及多路复用器的一些重要应用。
-### 1. 工作原理
-多路选择器multiplexer也被成为复用器或者数据选择器，简称为MUX，其功能是从多个可能的输入端中选择一个作为输出。
-### 1.1 2：1多路选择器
-图  给出了2：1多路选择器的原理图和真值表。它有两个输入信号D0和D1，一个选择输入S和一个输出Y。多路选择器根据选择信号的值在两个输入数据中选择一个作为输出，如果S=0，Y=D0；如果S=1，Y=D1，S也被成为控制信号（control signal），因为它控制多路选择其如何操作。
-一个2对1多路复用器由两个输入D0和D1，一个选择输入S和一个输出y组成。根据选择信号，输出连接到任意一个输入。由于有两个输入信号，因此只有两种方法可以将输入连接到输出，因此需要进行一次选择来完成这些操作。
-如果选择线是低的，那么输出将切换到D0输入，而如果选择线是高的，那么输出将切换到D1输入。下图显示了2对1多路复用器的框图，该多路复用器将两个1位输入连接到一个共同的目的地。
-{{drawio>mux21_block.png}}
-选1多路选择器，即从输入的四个数据中选择其中一个。通过定义两个变量，产生四种状态，分别对应四个数据的输出。由此可得到如下真值表。将输入的a,b,c,d,s0,s1和输出Y的关系写成逻辑表达式则得到：\\
-Y=a(s0’s1’)+b(s0’s1)+c(s0s1’)+d(s0s1)\\
-{{::4选1多路选择器真值表.png?nolink&500|}} \\
-### 2. 逻辑描述
- Y = S0 S1 D0 + S0 S1 D1 + S0 S1 D2 + S0 S1 D3
-### 3. 电路实现
-{{ :internal-circuit-of-quad-2-to-1-mux.jpeg |}}
-{{ :logic-circuit-of-4-to-1-mux.jpeg |}}
-{{ :logic-circuit-of-8-to-1-mux.jpeg |}}
-{{ :16-to-1-mux-using-8-to-1-muxes.jpeg |}}
-### 4. CircuitJS电路仿真
-利用CircuitJS自带的案例 - 2选1多路复用器，只有1bit做选择控制，两路输入信号中的哪一路传递到输出端取决于这个选择控制信号的bit是高还是低
-{{ :mux21.mp4 |}}
-### 5. 小脚丫FPGA验证 - 4选1多路选择器
-#### 5.1 真值表
-{{drawio>turetable_mux41.png}}
-#### 5.2 原理图
-{{drawio>sche_mux41.png}}
-#### 5.3 小脚丫FPGA模块验证连接图
-{{drawio>step_mux21_conn.png}}
-### 6. Verilog代码实现
-<code verilog>
-  module mult4
-   (
-     input wire a,           //定义四位输入
-     input wire b,
-     input wire c,
-     input wire d,
-     input wire [1:0]  sel,  //定义输出的选择变量
-     output reg  led    	   //定义选择器输出结果对应的led
-   );
-  always@(sel)           //根据sel结果选择输出，当sel变化时执行
-	begin
-		case(sel)
-'b00: led = a;
-'b01: led = b;
-'b10: led = c;
-'b11: led = d;
-		endcase
-	end
-  endmodule
-  </code>