[디지털공학] 입출력회로 Decoder, MUX(멀티플렉서), DEMUX

디지털회로에서 입력과 출력을 효율적으로 제어하기 위해 사용되는 회로인

입출력회로 Decoder(디코더), MUX(멀티플렉서), DEMUX(디멀티플렉서)를 알아보겠습니다.

1. Decoder (디코더)

디코더는 입력된 입력에 따라 특정 출력라인은 활성화하는 회로입니다.

기본 동작:

• n개의 입력으로 최대 2^n개의 출력 라인을 제어
• 입력 조합에 따라 특정한 하나의 출력 라인을 활성화(1)

예시: 2-to-4 디코더

• 입력: 2비트 (A, B)
• 출력: 4개 (Y0, Y1, Y2, Y3)

A	B	Y0	Y1	Y2	Y3
0	0	1	0	0	0
0	1	0	1	0	0
1	0	0	0	1	0
1	1	0	0	0	1

응용:

• 메모리 주소 디코딩: 특정 메모리 위치를 선택.
• 7-세그먼트 디스플레이 구동.

 

2. Multiplexer (MUX, 멀티플렉서)

멀티플렉서는 여러 입력 중 하나를 선택하여 출력으로 전달하는 디지털 회로입니다.

기본 동작:

• 2^n개의 입력 라인 중 1개의 입력을 선택하여 출력
• n개의 선택 라인(Selector)을 통해 어떤 입력을 출력할지 결정

예시: 4-to-1 MUX

• 입력: 4개 (I0, I1, I2, I3)
• 선택 신호: 2비트 (S1, S0)
• 출력: 1개 (Y)

S1	S0	Y
0	0	I0
0	1	I1
1	0	I2
1	1	I3

응용:

• 데이터 선택 및 라우팅: 네트워크에서 다양한 신호를 한 라인으로 전송.
• 프로세서의 ALU에서 연산 선택.

 

3. Demultiplexer (DEMUX, 디멀티플렉서)

디멀티플렉서는 하나의 입력 신호를 여러 출력 라인 중 하나로 분배하는 디지털 회로입니다.

기본 동작:

• 1개의 입력 신호를 받아서 2^n개의 출력 라인 중 1개로 전달.
• 선택 신호(Selector)를 사용하여 출력 라인 결정.

예시: 1-to-4 DEMUX

• 입력: 1개 (I)
• 선택 신호: 2비트 (S1, S0)
• 출력: 4개 (Y0, Y1, Y2, Y3)

S1	S0	Y0	Y1	Y2	Y3
0	0	I	0	0	0
0	1	0	I	0	0
1	0	0	0	I	0
1	1	0	0	0	I

응용:

• 데이터 분배: 특정 출력 라인으로 데이터 전송.
• 네트워크에서 신호 전송 분배.

 

MUX와 DEMUX의 차이

기능	MUX (Multiplexer)	DEMUX (Demultiplexer)
역할	여러 입력 중 하나 선택 → 출력으로 전달	하나의 입력 신호 → 여러 출력으로 분배
입력 수	여러 개	1개
출력 수	1개	여러 개

 

종합 비교

회로	입력	출력	선택	기능
Decoder	n개	2^n개	없음	입력 조합에 따라 특정 출력 활성화
MUX	2^n개	1개	n개	여러 입력 중 하나를 선택해 출력
DEMUX	1개	2^n개	n개	하나의 입력을 여러 출력 중 하나로 분배

 

이해하기 쉽게 마지막 요약하자면

디코더는 입력 조합에 따라 1개의 출력만 선택하여 출력!

MUX는 여러 개(M) 중 한 개(X)의 출력만 출력!

DEMUX는 MUX의 반대로 생각!