ملٹیپلیکسر سرکٹ اور یہ کیسے کام کرتا ہے

اصطلاح ملٹی پلیکسر جسے عام طور پر " MUX " یا " MPX " بھی کہا جاتا ہے سے مراد بہت سے دستیاب آدانوں میں سے ایک آؤٹ پٹ منتخب کرنا ہے۔ پروفیسر شنکر بالاچندرن (IIT-M) ملٹی پلیکسنگ کی وضاحت کرتا ہے کیونکہ بہت سی تعداد میں چینلز یا لائنوں پر معلوماتی اکائیوں کو منتقل کرنے کا طریقہ کار ہے اور ڈیجیٹل ملٹی پلیکسر ایک مشترکہ منطق سرکٹ ہے جو بہت سے ان پٹ لائنوں میں سے ایک سے بائنری معلومات کا انتخاب کرتا ہے اور اس کو ایک واحد آؤٹ پٹ لائن میں بھیجتا ہے۔

اس آرٹیکل میں ، ہم یہ سیکھیں گے کہ یہ ملٹیپلیکرز کیسے کام کرتے ہیں ، اپنے پروجیکٹ کے لئے کس طرح ڈیزائن کریں اور ہارڈ ویئر پر کام کرنے کی جانچ کرنے کے لئے بریڈ بورڈ پر عملی مثال بھی آزمائیں ۔

ملٹیپلیکسرز کی بنیادی باتیں:

ملٹی پلیکسرز کو سمجھنے کا بہترین طریقہ یہ ہے کہ ذیل میں دکھائے جانے والے ایک قطب کو کثیر پوزیشن پر دیکھ کر ہی کیا جائے۔ یہاں سوئچ میں ایک سے زیادہ آدانوں D0، D1، D2 اور D3 ہیں لیکن اس میں صرف ایک آؤٹ پٹ (آؤٹ) پن ہے۔ کنٹرول نوب چار دستیاب اعداد و شمار میں سے کسی ایک کو منتخب کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے اور اس اعداد و شمار کی جھلک آؤٹ پٹ سائڈ پر ہوگی۔ اس طرح استعمال کنندہ بہت سے دستیاب سگنلز میں مطلوبہ سگنل منتخب کرسکتا ہے۔

یہ مکینیکل ملٹی پلیکسر کی ایک سیدھی سی مثال ہے۔ لیکن الیکٹرانک سرکٹ میں جس میں تیز رفتار سوئچنگ اور ڈیٹا کی منتقلی شامل ہوتی ہے ہمیں ڈیجیٹل سرکٹس کا استعمال کرکے بہت تیزی سے مطلوبہ ان پٹ منتخب کرنے کے قابل ہونا چاہئے۔ کنٹرول سگنل (S1 اور S0) بالکل ویسا ہی کام کرتے ہیں ، وہ ان کو فراہم کردہ سگنل کی بنیاد پر بہت سے دستیاب افراد میں سے ایک ان پٹ منتخب کرتے ہیں۔ لہذا کسی بھی ملٹیپلیکسر پر تین بنیادی اور نری کم از کم شرائط ان پٹ ان پٹ ، آؤٹ پٹ پن اور کنٹرول سگنل ہوں گی

ان پٹ پن: یہ دستیاب سگنل پن ہیں جہاں سے کسی کو منتخب کرنا ہے۔ یہ اشارے یا تو ڈیجیٹل سگنل یا ینالاگ سگنل ہو سکتے ہیں۔

آؤٹ پٹ پن: ایک ملٹیکسسر میں ہمیشہ صرف ایک ہی آؤٹ پٹ پن ہوتا ہے۔ منتخب کردہ ان پٹ پن سگنل آؤٹ پٹ پن کے ذریعہ فراہم کیا جائے گا۔

کنٹرول / سلیکشن پن: ان پٹ سگنل کو منتخب کرنے کے لئے کنٹرول پن استعمال ہوتے ہیں۔ ایک سے زیادہ ملٹیپر پر کنٹرول پنوں کی تعداد ان پٹ پنوں کی تعداد پر منحصر ہے۔ مثال کے طور پر 4 ان پٹ ملٹیکسسر میں 2 سگنل پن ہوں گے۔

مقصد کو سمجھنے کے ل us ، آئیے ایک 4 ان پٹ ملٹی پلر پر غور کریں جو اوپر دکھایا گیا ہے۔ اس میں دو کنٹرول سگنل موجود ہیں جس کا استعمال کرتے ہوئے ہم دستیاب چار ان پٹ لائنوں میں سے ایک کو منتخب کرسکتے ہیں۔ مطلوبہ ان پٹ پن کو منتخب کرنے کے لئے نیچے کی گئی ٹیچ ٹیبلٹ کنٹرول پن (S0 اور S1) کی حیثیت کی وضاحت کرتی ہے۔

اب ، جب ہم ملٹیپلیکسرز کی بنیادی بات کو سمجھ چکے ہیں تو آئیے ایک نظر ڈالتے ہیں 2 ان پٹ ملٹی پلیکرز اور 4 ان پٹ ملٹی پلیکرز جو عام طور پر ایپلیکیشن سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں۔

2 ان پٹ ملٹیپلیکرز:

جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے کہ 2 ان پٹ ملٹی پلیکسرز ہمارے پاس 2 ان پٹ لائنیں اور ایک آؤٹ پٹ لائنیں ہوں گی ۔ نیز اس میں دستیاب دو ان پٹ پنوں کے درمیان انتخاب کرنے کیلئے صرف ایک کنٹرول پن ہوگا۔ گرافیکل نمائندگی 2: 1 ملٹیپلیکسر کے نیچے دی گئی ہے۔

یہاں ان پٹ پنوں کا نام D0 اور D1 رکھا گیا ہے اور آؤٹ پٹ پن کو آئوٹ کا نام دیا گیا ہے۔ صارف کنٹرول ان پٹ S0 کا استعمال کرکے ان پٹ میں سے ایک کو منتخب کرسکتا ہے جو D0 یا D1 ہے۔ اگر S0 کو کم رکھا گیا ہو (منطق 0) تو پھر ان پٹ D0 آؤٹ پٹ پن پر ظاہر ہوگا اور اگر ان پٹ S0 کو زیادہ رکھا جائے گا (منطق 1) تو ان پٹ D1 آؤٹ پٹ پن پر ظاہر ہوگا۔ اس کی نمائندگی کرنے والی سچائی میز نیچے دکھائی گئی ہے

جیسا کہ آپ اوپر ٹیبل سے دیکھ سکتے ہیں ، جب کنٹرول سگنل S0 0 ہے تو آؤٹ پٹ D0 (نیلے رنگ میں روشنی ڈالی گئی) کی سگنل اقدار کی عکاسی کرتا ہے اور اسی طرح جب کنٹرول سگنل S0 1 ہوتا ہے تو آؤٹ پٹ D1 کی سگنل اقدار کی عکاسی کرتا ہے (سرخ رنگ میں روشنی ڈالی گئی)). کچھ وقف شدہ آئی سی پیکیجز ہیں جو براہ راست پیکیج سے باہر ملٹی پلیکسرز کے طور پر کام کریں گے ، لیکن چونکہ ہم مشترکہ منطق کے ڈیزائن کو سمجھنے کی کوشش کر رہے ہیں ، آئیے ہم منطق کے دروازے استعمال کرکے مذکورہ بالا 2 ان پٹ ملٹی پلیکسیر تیار کریں۔ اسی کے لئے لاجک سرکٹ ڈایاگرام نیچے دکھایا گیا ہے

منطق کی آریھ میں صرف نند کے دروازے ہی استعمال ہوتے ہیں اور اسی وجہ سے کسی پرف بورڈ یا روٹی بورڈ پر بھی آسانی سے تعمیر کیا جاسکتا ہے۔ منطق آریگرام کے لئے بولین اظہار کی طرف سے دیا جا سکتا ہے

آؤٹ = S ₀ '.D ₀ '.D ₁ + S ₀ '.D ₀.D ₁ + S ₀.D ₀.D ₁ ' + S ₀.D ₀.D ₁

ہم عام اصطلاحات کو منسوخ کرتے ہوئے اس بولین اظہار کو مزید آسانی کے ساتھ بیان کرسکتے ہیں ، تاکہ منطق کی آریھ بہت زیادہ آسان اور تعمیر میں آسان ہوجائے۔ آسان بولیان اظہار ذیل میں دیا گیا ہے۔

آؤٹ = ایس ₀ '.D ₀ + S ₀.D ₁

ہائر آرڈر ملٹی پلیکسرز (4: 1 ملٹیپلیکسر):

ایک بار جب آپ 2: 1 ملٹی پلیکسر کے کام کو سمجھ جاتے ہیں تو ، 4: 1 ملٹی پلیکسیر کو بھی سمجھنا آسان ہوجانا چاہئے۔ یہ صرف اتنا ہے کہ اس میں دو کنٹرول لائنوں کے ساتھ 4 ان پٹ پن اور 1 آؤٹ پٹ پن ہوں گے۔ یہ دونوں کنٹرول لائنیں 4 مختلف مشترکہ منطق سگنل تشکیل دے سکتی ہیں اور ہر سگنل کے لئے ایک خاص ان پٹ منتخب کیا جائے گا۔

کسی بھی ملٹی پلیکسیر کے ل lines کنٹرول لائنوں کی تعداد کو ذیل میں دیئے گئے فارمولوں کا استعمال کرتے ہوئے پایا جاسکتا ہے

2 ^{کنٹرول لائنوں کی} تعداد = ان پٹ لائنوں کی تعداد

لہذا ، مثال کے طور پر ایک 2: 1 ملٹی پلیکسیر میں 1 کنٹرول لائن ہوگی کیونکہ 2 ¹ = 2 اور 4: 1 ملٹی پلیکسیر میں 2 کنٹرول لائنیں ہوں گی کیونکہ 2 ² = 4. اسی طرح آپ کسی بھی اعلی آرڈر کے ملٹی پلیکسرز کا حساب لگاسکتے ہیں۔

2: 1 اور 4: 1 MUX جیسے 8: 1 ملٹی پلیکسیر جیسے اعلی آرڈر MUX کی تشکیل کے ل lower کم آرڈر ملٹی پلیکسرز کو جمع کرنا بھی عام ہے۔ اب ، مثال کے طور پر ہم ایک 2: 1 ملٹی پلیکسر کا استعمال کرتے ہوئے 4: 1 ملٹی پلیکسر کو نافذ کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔ 4: 1 MUX 2: 1 MUX استعمال کرکے تعمیر کرنے کے ل we ، ہمیں تین 2: 1 MUX کو اکٹھا کرنا ہوگا۔

حتمی نتیجہ میں ہمیں 4 ان پٹ پن ، 2 کنٹرول / سلیکٹ پن اور ایک آؤٹ پٹ پن دینا چاہئے۔ پہلے دو MUX متوازی میں منسلک ہے اور پھر ان دو کی پیداوار سے 3 ان پٹ کے طور feeded رہے ہیں کو حاصل کرنے کے لئے ^RD طور پر ذیل میں دکھایا گیا MUX.

پہلے دو MUX کا کنٹرول / منتخب لائن ایک ساتھ مل کر ایک لائن (S ₀) تشکیل دیتا ہے اور پھر 3 ^R MUX کی کنٹرول لائن دوسرے کنٹرول / سلیکٹ سگنل کے طور پر استعمال ہوتی ہے۔ اس طرح آخر کار ہمیں ایک ملٹی پلسر مل جاتا ہے جس میں چار آدان (W0، W1، W2 اور W3) اور صرف ایک آؤٹ پٹ (f) ہوتا ہے۔ ایک 4 کے لئے سچ ٹیبل: 1 ملٹاپینر ذیل میں دکھایا گیا ہے.

جیسا کہ آپ مندرجہ بالا جدول میں دیکھ سکتے ہیں ، کنٹرول سگنل پنوں (S0 اور S1) کو فراہم کردہ قیمت کے ہر سیٹ کے لئے ہمیں اپنے آؤٹ پٹ پن پر ان پٹ پنوں سے مختلف آؤٹ پٹ ملتا ہے۔ اس طرح ہم کام کرنے کے لئے دستیاب چار ان پٹ پنوں میں سے ایک کو منتخب کرنے کے لئے MUX کا استعمال کرسکتے ہیں۔ عام طور پر یہ کنٹرول پن (S0 اور S1) ڈیجیٹل سرکٹ کا استعمال کرکے خود بخود کنٹرول ہوجائیں گے۔ کچھ مخصوص سرشار آئی سی ہیں جو MUX کی حیثیت سے کام کر سکتی ہے اور ہمارے لئے کام آسان بنا سکتی ہے ، لہذا آئیے ان پر ایک نگاہ ڈالیں۔

آئی سی 4052 کا استعمال کرتے ہوئے ملٹیپلیکسر کا عملی عمل:

عملی طور پر چیزوں کی تعمیر اور توثیق کرنا ہمیشہ دلچسپ ہوتا ہے ، اس طرح کہ ہم جس نظریہ کو سیکھتے ہیں وہ زیادہ معنی خیز ہوتا ہے۔ تو آئیے ہم ایک 4: 1 ملٹی پلیکسیر بنائیں اور دیکھیں کہ یہ کیسے کام کرتا ہے۔ ہم یہاں جو IC استعمال کررہے ہیں وہ MC14052B ہے جس کے اندر دو 4: 1 ملٹیپلیکرز ہیں۔ آایسی کے پن آؤٹ نیچے دکھائے گئے ہیں

یہاں پنز X0 ، X1 ، X2 اور X3 چار ان پٹ پن ہیں اور پن X اس کے متعلقہ آؤٹ پٹ پن ہے۔ کنٹرول پن A اور B آؤٹ پٹ پن میں مطلوبہ ان پٹ منتخب کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ وی ڈی ڈی پن (پن 16) کو سپلائی وولٹیج سے مربوط ہونا ہے جو + 5V ہے اور Vss اور Vee پن کو گراؤنڈ ہونا چاہئے۔ وی پن قابل کے ل is ہے جو ایک فعال لو پن ہے لہذا ہمیں اس آایسی کو فعال کرنے کے ل it اسے گراؤنڈ کرنا پڑے گا۔ MC14052 ایک ینالاگ ملٹی پلیکسر ہے جس کا مطلب ہے کہ ان پٹ کو بھی متغیر وولٹیج کے ساتھ فراہم کیا جاسکتا ہے اور اسی کو حاصل کیا جاسکتا ہے اگرچہ آؤٹ پٹ پن۔ نیچے دیئے گئے GIF امیج سے پتہ چلتا ہے کہ آئی سی نے فراہم کردہ کنٹرول سگنلز پر مبنی متغیر ان پٹ وولٹیج کو کیسے آؤٹ پٹ کیا۔ ان پٹ پنوں میں وولٹیج 1.5V ، 2.7V ، 3.3V اور 4.8V ہے جو دیئے گئے کنٹرول سگنل کی بنیاد پر آؤٹ پٹ پن پر بھی حاصل کیا جاتا ہے۔

ہم اس سرکٹ کو ایک بریڈ بورڈ پر جمع کرسکتے ہیں اور چیک کرسکتے ہیں کہ آیا وہ کام کررہے ہیں۔ یہ کرنے کے ل I ، میں نے دو پش بٹنوں کو کنٹرول پنوں A اور B کے آدانوں کا استعمال کیا ہے اور پنوں 12 ، 14 ، 15 اور 11 کے لئے متغیر وولٹیج فراہم کرنے کے ل potential امکانی تقسیم تقسیم کا ایک سلسلہ استعمال کیا ہے۔ ایل. ای. ڈی. ایل ای ڈی کو فراہم کردہ متغیر وولٹیجز اس کو کنٹرول سگنلوں کی بنیاد پر چمک کو مختلف بنادیں گے۔ ایک بار تعمیر ہونے والا سرکٹ نیچے کچھ اس طرح نظر آئے گا

سرکٹ کی مکمل کام کی ویڈیو بھی اس صفحے کے نچلے حصے میں پایا جا سکتا ہے. امید ہے کہ آپ ملٹی پلیکسرز کے کام کو سمجھ گئے ہوں گے اور آپ اپنے منصوبوں میں ان کا استعمال کہاں جانیں گے۔ اگر آپ کے بارے میں کچھ خیالات یا شبہات ہیں تو انہیں ذیل میں تبصرہ والے حصے میں چھوڑ دیں اور میں ان کی بات کرنے کی پوری کوشش کروں گا۔ آپ اپنے تکنیکی شکوں کو دور کرنے اور اس علم کے بارے میں اپنے علم کو اس برادری کے دیگر ممبروں میں بانٹنے کے لئے بھی فورمز کا استعمال کرسکتے ہیں۔