数字电子器件中使用 2:1 MUX 的或门
多路复用器或MUX是一种组合电路，它接受多个数据输入，但只允许其中一个数据输入流过输出线。多路复用器 (MUX) 也称为数据选择器，因为它从多个数据中选择一个。
MUX 由 2n 条数据输入线、n 条选择线和 1 条输出线组成。因此，它将 2n 条输入线转换为 1 条输出线。因此，它也被称为多对一设备。
根据输入线的数量，存在几种类型的多路复用器，例如 2:1 MUX、4:1 MUX、8:1 MUX 等。
本章主要用于解释使用 2:1 MUX 实现或门。因此，让我们详细讨论一下 2:1 MUX。
什么是 2:1 多路复用器?
2:1 多路复用器的功能框图如图 1 所示。
2:1 MUX 由 2 (21) 条数据输入线(由 I0 和 I1 指定)、1 条选择线(由 S 指定)和 1 条输出线 Y 组成。施加到选择线 S 的逻辑电平 0 或 1 决定哪些输入数据将通过多路复用器的输出线。
可以借助下面显示的功能表来分析 2:1 MUX 的操作。
| 选择线 (S) | 输出 (Y) |
|---|---|
| 0 | I0 |
| 1 | I1 |
从该真值表中，我们可以指出以下内容，
- 如果选择线 S 连接到逻辑电平 0，则连接到 I0 的数据输入将通过输出线 Y。
- 如果选择线 S 连接到逻辑电平 1，则连接到I1 将通过输出线 Y。
现在，让我们讨论或门的基础知识。
什么是或门?
或门 是一种基本的逻辑门，它可以接受两个或更多输入，但只提供一个输出。如果或门的任何一个输入处于高电平或逻辑 1 状态，则或门将输出高电平或逻辑 1 状态，否则将输出低电平或逻辑 0 状态。因此，只有当或门的所有输入都处于低电平或逻辑 0 状态时，其输出才为低电平或逻辑 0 状态。图 2 显示了双输入或门的逻辑符号。
双输入或门输出的逻辑表达式为:
$$\mathrm{Y \:=\:A\:+\:B}$$
其中，"+"符号表示或运算。读作 Y 等于 A 或 B。
可以借助下面给出的函数表来分析或门的运算。
| 输入 | 输出 | |
|---|---|---|
| A | B | Y = A + B |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
了解了 2:1 MUX 和或门的基础知识后。现在让我们讨论一下如何使用 2:1 MUX 实现或门。
使用 2:1 多路复用器的或门
图 3 显示了用作双输入或门的 2:1 多路复用器的功能框图。
此处，输入 B 应用于 MUX 的输入线 I0，输入 A 应用于选择线 S。MUX 的输入线 I1 设置为逻辑 1 状态。
2:1 MUX 作为或门的操作可描述如下 −
- 当 A = 0，MUX 作为或门的输出等于 B。
- 当 A = 1 时，MUX 作为或门的输出等于逻辑 1。
2:1 MUX 作为或门工作的功能表如下，
| A (S) | B | Y | 说明 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | Y = B 当 A = 0 |
| 0 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 1 | Y = 1 当 A = 1 |
| 1 | 1 | 1 |
因此，我们可以将其分析为如下，
$$\mathrm{Y=\bar{A}\cdot \bar{B}\cdot 0+ \bar{A}\cdot B \cdot 0+A\cdot \bar{B} \cdot 0+ A \cdot B \cdot 1=\left ( A+B ight )}$$
这就是我们如何使用 2:1 多路复用器实现或门的方法。
