數位電子技術中使用2:1多路複用器的或門

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一個多路複用器或MUX是一個組合電路，它接受多個數據輸入，只允許其中一個數據透過輸出線。多路複用器(MUX)也稱為資料選擇器，因為它從多個輸入中選擇一個。

一個MUX包含2ⁿ個數據輸入線、n個選擇線和1個輸出線。因為它將2ⁿ個輸入線轉換為1個輸出線，所以它也稱為多對一器件。

根據輸入線的數量，有多種型別的多路複用器，例如2:1 MUX、4:1 MUX、8:1 MUX等。

由於本章主要講解如何使用2:1 MUX實現或門，因此讓我們詳細討論一下2:1 MUX。

什麼是2:1多路複用器？

2:1多路複用器的功能框圖如圖1所示。

一個2:1 MUX包含2 (2¹)個數據輸入線，分別用I₀和I₁表示，1個選擇線，用S表示，和1個輸出線Y。施加到選擇線S上的邏輯電平（0或1）決定哪個資料輸入將透過多路複用器的輸出線。

可以使用下表所示的真值表來分析2:1 MUX的操作。

從這個真值表中，我們可以指出以下幾點：

• 如果選擇線S連線到邏輯電平0，則連線到I₀的資料輸入將透過輸出線Y。
• 如果選擇線S連線到邏輯電平1，則連線到I₁的資料輸入將透過輸出線Y。

現在，讓我們討論一下或門的基礎知識。

什麼是或門？

或門是一個基本邏輯閘，可以接受兩個或多個輸入，但只產生一個輸出。如果任何一個輸入處於高電平或邏輯1狀態，則或門輸出高電平或邏輯1狀態；否則，輸出低電平或邏輯0狀態。因此，只有當所有輸入都處於低電平或邏輯0狀態時，或門的輸出才為低電平或邏輯0狀態。一個雙輸入或門的邏輯符號如圖2所示。

雙輸入或門輸出的邏輯表示式為：

$$\mathrm{Y \:=\:A\:+\:B}$$

其中，“+”符號表示或運算。讀作Y等於A或B。

可以使用下表所示的真值表來分析或門的操作。

在瞭解了2:1 MUX和或門的基礎知識之後，讓我們討論一下如何使用2:1 MUX實現或門。

使用2:1多路複用器的或門

用作雙輸入或門的2:1多路複用器的功能框圖如圖3所示。

這裡，輸入B應用於MUX的輸入線I₀，輸入A應用於選擇線S。MUX的輸入線I₁設定為邏輯1狀態。

2:1 MUX作為或門的工作原理如下：

• 當A = 0時，MUX作為或門的輸出等於B。
• 當A = 1時，MUX作為或門的輸出等於邏輯1。

作為或門的2:1 MUX的真值表如下所示：

因此，我們可以分析如下：

$$\mathrm{Y=\bar{A}\cdot \bar{B}\cdot 0+ \bar{A}\cdot B \cdot 1+A\cdot \bar{B} \cdot 1+ A \cdot B \cdot 1=\left ( A+B \right )}$$

這就是我們如何使用2:1多路複用器實現或門。