数字电子技术中使用2:1多路复用器的或门

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一个多路复用器或MUX是一个组合电路，它接受多个数据输入，只允许其中一个数据通过输出线。多路复用器(MUX)也称为数据选择器，因为它从多个输入中选择一个。

一个MUX包含2ⁿ个数据输入线、n个选择线和1个输出线。因为它将2ⁿ个输入线转换为1个输出线，所以它也称为多对一器件。

根据输入线的数量，有多种类型的多路复用器，例如2:1 MUX、4:1 MUX、8:1 MUX等。

由于本章主要讲解如何使用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。

一个2:1 MUX包含2 (2¹)个数据输入线，分别用I₀和I₁表示，1个选择线，用S表示，和1个输出线Y。施加到选择线S上的逻辑电平（0或1）决定哪个数据输入将通过多路复用器的输出线。

可以使用下表所示的真值表来分析2:1 MUX的操作。

从这个真值表中，我们可以指出以下几点：

• 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的数据输入将通过输出线Y。

现在，让我们讨论一下或门的基础知识。

什么是或门？

或门是一个基本逻辑门，可以接受两个或多个输入，但只产生一个输出。如果任何一个输入处于高电平或逻辑1状态，则或门输出高电平或逻辑1状态；否则，输出低电平或逻辑0状态。因此，只有当所有输入都处于低电平或逻辑0状态时，或门的输出才为低电平或逻辑0状态。一个双输入或门的逻辑符号如图2所示。

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。

可以使用下表所示的真值表来分析或门的操作。

在了解了2:1 MUX和或门的基础知识之后，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

用作双输入或门的2:1多路复用器的功能框图如图3所示。

这里，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作为或门的工作原理如下：

• 当A = 0时，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。

作为或门的2:1 MUX的真值表如下所示：

因此，我们可以分析如下：

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

这就是我们如何使用2:1多路复用器实现或门。