13 / 63 · Concept

DEMUX et décodeur : envoyer les données sur le chemin choisi

Comparer sens et rôles de MUX, DEMUX et décodeur, puis vérifier one-hot et one-hot-or-zero.

MUX rassemble, DEMUX distribue

Un MUX^{Multiplexeur Circuit combinatoire reliant une entrée parmi plusieurs à la sortie selon une sélection. La correspondance entre bits de sélection et numéro d'entrée doit être spécifiée. En savoir plus} transmet une entrée parmi plusieurs vers une sortie. Un DEMUX^{DEMUX Circuit envoyant une donnée unique vers la sortie choisie par la sélection. Les valeurs des sorties non sélectionnées font aussi partie du contrat.} transmet l'unique donnée d vers la sortie choisie et met les autres à 0. Pour un DEMUX 1-vers-4 d'adresse $s_1s_0$ :

y_0=d\overline{s_1}\overline{s_0},\quad y_1=d\overline{s_1}s_0,\quad y_2=ds_1\overline{s_0},\quad y_3=ds_1s_0

La même fonction avec un décodeur à enable

Dans le schéma, lisez a1 et a0 comme l'adresse et enable comme la donnée d. Les sorties d0–d3 correspondent à y0–y3. Une même fonction combinatoire peut recevoir des noms différents selon son usage.

Interpréter enable comme donnée forme un DEMUX

d[i] = enable AND (2 × a1 + a0 = i)

Si l'adresse vaut 10 et la donnée 1, seul y2 vaut 1. Si d=0, même la sortie sélectionnée vaut 0. L'invariant one-hot^{One-hot Représentation où exactement un bit vaut 1. Si le motif tout à zéro est aussi autorisé, on parle de one-hot-or-zero. En savoir plus} « exactement un 1 » est donc faux sur l'ensemble du fonctionnement ; la bonne propriété est « au plus un 1 », ou one-hot-or-zero.

Distinguer sélection et événement d'écriture

Pour écrire dans un des quatre registres^{Registre Circuit stockant plusieurs bits d'état. Les registres synchrones du cours capturent leur entrée définie sur un front d'horloge. En savoir plus}, on peut utiliser write_en comme d et l'adresse pour sélectionner. Mais le décodeur^{Décodeur Circuit activant la ligne correspondant à un code binaire. Avec enable, toutes les sorties peuvent être mises à 0 lorsqu'il est désactivé. En savoir plus} ne stocke rien : le registre capture données et autorisation au front d'horloge. Un changement de sélection combinatoire ne modifie pas immédiatement la valeur stockée.

Sélection et mémorisation sont deux étapes

Adresse + write_en: Définir où écrire et si l'écriture est autorisée
Décodeur: Produire enable pour le seul registre choisi
Front d'horloge: Le registre choisi mémorise les données

Vérifiez la sortie sélectionnée et toutes les autres, qui doivent rester à 0. Quatre cas d=0 et quatre cas d=1 donnent huit combinaisons. Cette vérification fonctionnelle ne garantit pas l'absence de glitches lors des transitions d'adresse.

Essayez vous-même

Pour s1s0=01, donnez y3y2y1y0 avec d=1 puis d=0. Quand échoue un test imposant exactement un enable actif parmi quatre registres ?

Lire l’explication

Les résultats sont respectivement 0010 et 0000. Si d ou write_en vaut 0, l'absence de sortie active est le comportement normal. « Exactement une » ne s'applique que lorsque d=1.