Cos'è multiplexer?

Un multiplexer (MUX) è un circuito logico combinatorio che seleziona uno tra diversi segnali di ingresso e lo instrada a un'unica uscita. Funziona come un interruttore controllato, permettendo di trasmettere dati da diverse sorgenti attraverso un singolo canale.

Funzionamento:

Un multiplexer ha:

• n linee di ingresso dati (D0, D1, ..., Dn-1).
• m linee di selezione (S0, S1, ..., Sm-1), dove 2^m ≥ n. Le linee di selezione determinano quale ingresso dati viene passato all'uscita.
• Una singola linea di uscita (Y).
• (Opzionalmente) Un ingresso di abilitazione (enable).

La linea di abilitazione permette di controllare il funzionamento del multiplexer. Quando è disabilitato, l'uscita è generalmente in uno stato predefinito (solitamente 0).

Come Funziona la Selezione:

La combinazione dei valori applicati alle linee di selezione (S0, S1, ..., Sm-1) viene interpretata come un numero binario. Questo numero binario seleziona una specifica linea di ingresso dati, il cui valore viene quindi passato all'uscita Y. Ad esempio, in un multiplexer 4-a-1 (quattro ingressi e due linee di selezione), se le linee di selezione sono S1=0 e S0=1, l'ingresso D1 verrà selezionato e il suo valore sarà presente all'uscita Y.

Tipi di Multiplexer:

I multiplexer sono comunemente classificati in base al numero di ingressi che possono selezionare. Esempi comuni includono:

• Multiplexer 2-a-1
• Multiplexer 4-a-1
• Multiplexer 8-a-1
• Multiplexer 16-a-1

Applicazioni:

I multiplexer sono ampiamente utilizzati in diverse applicazioni elettroniche e digitali, tra cui:

• Selezione dei dati: Instradamento di dati da diverse sorgenti a una singola destinazione.
• Comunicazioni: Multiplexing di segnali per la trasmissione su un singolo canale di comunicazione (vedere ad esempio multiplexing a divisione di tempo).
• Realizzazione di funzioni logiche: Implementazione di funzioni booleane complesse.
• Sistemi di memoria: Selezione di celle di memoria specifiche.
• Reti di calcolatori: Instradamento dei dati attraverso la rete.

Vantaggi:

• Riduzione del numero di linee di collegamento necessarie.
• Maggiore flessibilità nella selezione dei dati.
• Semplificazione dei circuiti.

Svantaggi:

• Richiede linee di selezione e logica di controllo aggiuntive.
• Può introdurre ritardi di propagazione.

In sintesi, il multiplexer è un componente essenziale nei sistemi digitali per la selezione e l'instradamento di dati. Comprendere il suo funzionamento e le sue applicazioni è fondamentale per la progettazione di circuiti digitali efficienti. Per un approfondimento si potrebbe studiare anche il suo inverso, il demultiplexer.