Elettronica digitale: il multiplexer

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Uno degli elementi logici, o, meglio, dei macroelementi logici molto utilizzati in elettronica digitale è il multiplexer. Dico macroelemento perché questa funzione è realizzabile non con una semplice porta logica AND od OR ma con un circuito comprendente più porte logiche, come nell’esempio accanto. Qui lo vedremo in dettaglio la sua funzione considerandolo un “black box”, quindi senza analizzare le porte logiche che lo costituiscono. I multiplexer possono essere anche chiamati selettori o mux.

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Innanzitutto vediamo un esempio di multiplexer. Il caso più semplice è quello con 2 ingressi (n=2). Si consideri la figura accanto. Consideriamo gli ingressi I1 e I2. L’uscita O è uguale a I1 se il terminale di controllo C è al livello logico 0, viceversa l’uscita O è uguale a I2 se il terminale di controllo C è al livello logico uno. Lo scopo del multiplexer logico è di selezionare l’ingresso che si vuole sia fornito al circuito logico che segue questo blocco.

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L’opposto del multiplexer è il demultiplexer, o demux. In questo caso avremo un solo ingresso I, mentre n saranno le uscite (O1, O2, … On). Anche qui avremo m terminali di controllo C. Un utilizzo elementare di multiplexrer e demultiplexer consiste in questi blocchi posti in cascata, come nella figura accanto. Questo sistema è necessario quando n ingressi logici devono essere collegati ad n uscite uno per volta. Il selettore del multiplexer definirà l’ingresso mentre il selettore del demultiplexer definirà il terminale di uscita. Un altro interessante utilizzo del multiplexer e del demultiplexer, quando la velocità di commutazione è sufficientemente elevata, riguarda la condivisione del mezzo trasmissivo per più utenti. Sincronizzando il multiplexer e il demultiplexer, è possibile collegare contemporaneamente l’ingresso I1 all’uscita O e l’ingresso I all’uscita O1, e così per gli altri ingressi e le altre uscite.

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Infine in elettronica digitale si chiama multiplexer un blocco logico comprendente “n” ingressi (I1, I2,... In), con n maggiore di uno, una uscita che chiameremo “O” e un numero “m” di terminali di controllo C1, C2,... Cm. Ad ogni valore digitale posto ai terminali di controllo corrisponde un solo ingresso. Il valore logico (uno o zero) dell’uscita è uguale al valore logico dell’ingresso selezionato dalla parola digitale presente sui terminali di controllo. Normalmente, il numero dei terminali di controllo consente di selezionare tutte le uscite, una alla volta, e quindi il numero n deve essere uguale o inferiore a 2 elevato al numero di bit di controllo m.

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