안녕하세요.
D.U.T입니다!
클릭 및 방문해 주셔서 감사합니다!
이번 포스팅은 멀티플렉서(Multiplexer)와 디멀티플렉서(Demultiplexer)를 함께 알아보겠습니다.
먼저 말씀드리면 여기서 저는 멀티플렉서(Multiplexer)를 줄여서 MUX라고 하겠습니다.
디멀티플렉서(Demultiplexer)는 줄여서 DeMUX로 표기하겠습니다.
이전 포스팅에서는 AND 게이트, OR 게이트, NOT 게이트, Buffer 게이트를 알아보았습니다.
2023.11.08 - [전자공학/디지털 논리회로] - AND 게이트, OR 게이트, NOT 게이트, Buffer 게이트를 알아보아요!
기본적인 디지털 논리 회로(Digital Logic Circuit)를 활용하여 멀티플렉서(MUX)와 디멀티플렉서(DeMUX)의 원리를 함께 살펴보실까요?
■ 멀티플렉서(MUX) 기초
디지털 논리 회로를 공부하다 보면 무조건 배울 수밖에 없는 멀티플렉서...
Q. 멀티플렉서(MUX)는 무엇일까요?
1. 여러 개의 입력 신호 중에서 하나를 선택하여 출력선에 연결하는 조합 논리 회로
2. 선택선의 값에 따라 하나의 입력선을 선택
(= 제어 신호에 따라 출력에 연결할 입력을 선택하는 디지털 스위치 개념)
3. 일반적으로 2^N개의 입력 신호와 N개의 선택선으로 구성
역시 이론적인 내용을 글로만 보면 이해하기가 어렵습니다.
그림으로 함께 살펴보시죠!
MUX(멀티플렉서)의 블록도(?) 입니다.
앞에서 말씀드린 이론적인 내용처럼 4개 입력 중 1 개를 선택하여 출력합니다.
이렇게 그림만 보면 이해가 되실까요? 조금 아리송하시죠?
디지털 논리 회로(Digital Logic Circuit)로 조금 더 분해해 보겠습니다.
● 2x1 멀티플렉서(MUX)
4x1 멀티플렉서(MUX)를 공부하기 전에 2x1 멀티플렉서(MUX)부터 알아보겠습니다.
2x1 멀티플렉서(MUX)는 디지털 논리 회로로 만들 수 있습니다.
필요한 논리 회로는 2개의 AND 게이트와 1개의 OR 게이트, 그리고 1개의 NOT 게이트로 구성됩니다.
진리표를 보시면 선택선에 따라 출력에 Input_0을 출력할지, Input_1을 출력할지 선택할 수 있습니다.
1. 선택선 S=0 경우
선택선 S=0을 선택하면 Input_1과 연결된 AND 게이트는 Input_1에 입력과 상관없이 항상 0을 출력합니다.
Input_0에 연결된 AND 게이트는 Input_0의 입력이 0이면 0을 계속 출력하고, 1이면 1을 출력합니다. 그러므로, 최종 출력 Output은 Input_0과 동일합니다.
2. 선택선 S=1 경우
선택선 S=1이면 앞에와 반대 상황이 됩니다.
Input_1과 연결된 AND 게이트는 Input_1에 입력과 동일한 값을 출력합니다.
Input_1이 0이면 0을 출력하고 1이면 1을 출력합니다.
그러므로, 최종 출력 Output은 Input_1과 동일합니다.
● 4x1 멀티플렉서(MUX)
2x1 멀티플렉서(MUX)를 알게 됐으니 다음은 4x1 멀티플렉서(MUX)를 알아보겠습니다.
4x1 멀티플렉서(MUX)는 2x1 멀티플렉서(MUX)를 확장한 개념이라고 보시면 됩니다.
2x1 멀티플렉서(MUX)에서 AND 게이트 2개와 NOT 게이트 1개가 더 추가됐습니다.
그리고 AND 게이트와 OR 게이트가 3개의 입력 게이트로 변경됐습니다.
진리표를 보시면 선택선에 따라 출력에 In_0, In_1, In_2, In_3을 출력할지 선택할 수 있습니다.
1. 선택선 S0=0, S1=0 경우
2x1 멀티플렉서와 동일하게 4x1 멀티플렉서도 동작 원리는 동일합니다.
선택선 S0=0, S1=0을 선택하면 In_0에 연결된 AND 게이트는 In_0의 입력이 0이면 0을 계속 출력하고, 1이면 1을 출력합니다. 그러므로, 최종 출력 Output은 In_0과 동일합니다.
2. 선택선 S0=1, S1=1 경우
나머지 동작 원리도 동일하므로, 마지막으로 선택선 S0=1, S1=1 경우를 알아보겠습니다.
선택선 S0=1, S1=1을 선택합니다.
In_3에 연결된 AND 게이트는 In_3의 입력이 0이면 0을 계속 출력하고, 1이면 1을 출력합니다.
그러므로, 최종 출력 Output은 In_3과 동일합니다.
여기까지 멀티플렉서(MUX)를 알아봤습니다.
다음은 디멀티플렉서(DeMUX)를 알아보겠습니다.
■ 디멀티플렉서(DeMUX) 기초
Q. 디멀티플렉서(DeMUX)는 무엇일까요?
1. 멀티플렉서(MUX)와 반대로 정보를 한 선으로 입력받아서 2^N개의 가능한 출력 선들 중 하나를 선택하여 받은 정보를 출력하는 회로
2. N개의 선택선의 값에 따라 출력선 한 개를 선택
앞에서 멀티플렉서(MUX)를 공부했으므로, 디멀티플렉서(DeMUX)도 쉽게 이해할 수 있습니다.
디멀티플렉서(DeMUX)는 멀티플렉서(MUX)와 반대로 동작합니다.
● 1x4 디멀티플렉서(DeMUX)
1x4 디멀티플렉서(DeMUX)도 디지털 논리 회로(Digital Logic Circuit)로 알아보겠습니다.
멀티플렉서(MUX)와 비슷한 구조이죠? 차이점은 OR 게이트가 없어지고, 입력이 하나로 묶였습니다.
그리고 출력이 4개로 분리됐습니다.
진리표를 보시면 선택선에 따라 입력이 몇 번째 출력으로 연결되는지 알 수 있습니다.
선택선에 따라 입력과 출력이 어떻게 연결되는지 자세하게 다시 살펴보겠습니다.
1. 선택선 S0=0, S1=0 경우
선택선 S0=0, S1=0을 선택하면 위에서 첫 번째 AND 게이트의 2개의 입력이 모두 1이 됩니다.
그러면, Input에 따라 Out_0이 0 혹은 1이 됩니다.
그래서 S0=0, S1=0이면 Input = Out_0 입니다.
2. 선택선 S0=0, S1=1 경우
선택선 S0=0, S1=1을 선택하면 위에서 두 번째 AND 게이트의 2개의 입력이 모두 1이 됩니다.
위치만 변경됐고, 나머지는 앞에서 설명드린 내용과 동일합니다.
그러므로, S0=0, S1=1이면 Input = Out_1 입니다.
3. 선택선 S0=1, S1=0 경우
선택선 S0=1, S1=0을 선택하면 위에서 세 번째 AND 게이트의 2개의 입력이 모두 1이 됩니다.
이제 규칙을 모두 아시겠죠?
그러므로, S0=1, S1=0이면 Input = Out_2 입니다.
4. 선택선 S0=1, S1=1 경우
마지막입니다.
선택선 S0=1, S1=0을 선택하면 위에서 마지막 AND 게이트의 2개의 입력이 모두 1이 됩니다.
그러므로, S0=1, S1=1이면 Input = Out_3 입니다.
이렇게 멀티플렉서(Multiplexer)와 디멀티플렉서(Demultiplexer) 기초를 함께 알아봤습니다.
기본적인 디지털 논리 회로(Digital Logic Circuit)를 AND 게이트, OR 게이트, NOT 게이트를 활용하여 새로운 논리 회로를 만들 수 있다니...
재미있지 않나요? ㅎㅎㅎ
부족한 포스팅이지만, 많은 분들에게 도움이 되길 바라며...
포스팅을 마칩니다.
감사합니다.
'전자공학 > 디지털 논리회로' 카테고리의 다른 글
| XOR 게이트, NAND 게이트, NOR 게이트, XNOR 게이트를 알아보아요! (1) | 2023.11.12 |
|---|---|
| AND 게이트, OR 게이트, NOT 게이트, Buffer 게이트를 알아보아요! (1) | 2023.11.08 |
