マルチプレクサとは、複数の入力信号 (一般に \(I_0, I_1,\cdots\)) から1つを選んで \(Q\) に出力する回路のことです。
複数の信号のうちどれを出力するかは、選択信号 (一般に \(S_0, S_1,\cdots\)) の値で決めます。
2入力マルチプレクサ
では、\(S_0=0\) なら \(Q\) は \(I_0\) と同じになり、\(S_0=1\) なら \(Q\) は \(I_1\) と同じになります。
| \(S_0\) | \(Q\) への出力 |
|---|---|
| 0 | \(I_0\) |
| 1 | \(I_1\) |
選択信号を2つにすれば、4つの入力から1つ選んで \(Q\) に出力する回路、つまり4入力マルチプレクサを作れます。
この回路では、\(S_1, S_0\) の値に応じて以下のように \(Q\) に出力されるものが変わります。
| \(S_1\) | \(S_0\) | \(Q\) への出力 |
|---|---|---|
| 0 | 0 | \(I_0\) |
| 0 | 1 | \(I_1\) |
| 1 | 0 | \(I_2\) |
| 1 | 1 | \(I_3\) |
選択信号を3つにすれば、8つの入力から1つ選んで \(Q\) に出力する回路、つまり8入力マルチプレクサを作れます。
この回路では、\(S_2, S_1, S_0\) の値に応じて以下のように \(Q\) に出力されるものが変わります。
| \(S_2\) | \(S_1\) | \(S_0\) | \(Q\) への出力 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | \(I_0\) |
| 0 | 0 | 1 | \(I_1\) |
| 0 | 1 | 0 | \(I_2\) |
| 0 | 1 | 1 | \(I_3\) |
| 1 | 0 | 0 | \(I_4\) |
| 1 | 0 | 1 | \(I_5\) |
| 1 | 1 | 0 | \(I_6\) |
| 1 | 1 | 1 | \(I_7\) |
同様にすればもっと多くの入力に対応したマルチプレクサを作れますが、実用のための回路を作るときは専用のICを使うことが多いです。
シミュレータでは「追加」→「デジタルチップ」→「マルチプレクサ」で入れることができます。
「編集」→「#個の選択されたビット」の値を変えれば、選択信号の数を変えられます。
このような回路を自分で作る必要はありませんが、参考としてこれらの回路を作るときに使ったテクニックを以下に紹介します。
文字を入れる
「追加」→「出力とラベル」→「テキストを追加」 (ショートカットは「t」キー)
「追加」→「出力とラベル」→「テキストを追加」 (ショートカットは「t」キー)
AND や OR の入力の数を変更する
回路記号を右クリックして「入力端子の数」を変更
→
回路記号を右クリックして「入力端子の数」を変更
→
分岐する配線を入れる
このような配線を入れたい場合は、まずこのように2本の線を入れて、最後に残った線を描きます。
→
→
分岐点をまたぐような線を先に描いてしまうと、あとから描いた線がつながらなくなります (赤い点は「つながっていない」という印です)。
→
ただし、このようにすれば長い線を分割できます。このあとなら横線を後から描いてもつながります。
このような配線を入れたい場合は、まずこのように2本の線を入れて、最後に残った線を描きます。
→
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分岐点をまたぐような線を先に描いてしまうと、あとから描いた線がつながらなくなります (赤い点は「つながっていない」という印です)。
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ただし、このようにすれば長い線を分割できます。このあとなら横線を後から描いてもつながります。
