前言

在数电中，我们都学过数据选择器（MUX），常用的有4选1数据选择器、8选1数据选择器，用于数据的选择切换，从一组输入信号中选出指定的一个送至输出端的组合逻辑电路，多输入一输出，常见的形式是这个样子：

可是有的时候我们只有一个输入，却需要这个输入根据输入地址代码的不同状态来对应不同的输出端口，这个时候就需要一个特定的功能电路。
与数据选择器Multiplexer相对，叫做Demultiplexer，叫做解复用器，也被称作多路分配器，基本逻辑结构如下：

DEMUX 用于实现通用逻辑系统。解复用器将一根输入数据线一次分配到多条单独输出线中的任何一条。解复用是将包含多个模拟或数字信号的信号转换回原始和单独信号的过程。2^n 个输出的解复用器有 n 个选择线。

一、Demultiplexer基本类型

1. 1 to 2 Demultiplexer

从最简单的开始，1至2路解复用器。由于是2路输出信号，则输入的控制信号为1位。

输入数据位是Input IN信号，有一条选择线S，可以根据选择线的输入状态将输入位传到两条不同的输出位。

2. 1 to 4 Demultiplexer

1至4路解复用器是最为常见的多路分配器类型，因为可以同时控制更多的输出状态，也可以作为基本模块扩展至1至8路解复用器、1至16路解复用器。
4路输出，两位的控制信号：

逻辑电路图如下：

输入位是数据 D，有两条选择线 A 和 B。输入位 D 被传输到四个输出位 Y0、Y1、Y2 和 Y4。
当 AB 为 01 时，上面的第二个与门被启用。如果 D 为低，则 Y1 为低；如果 D 为高，则 Y1 为高。Y1 的值取决于 D 的值。

真值表如下：

3. 1 to 8 Demultiplexer

1至8多路分解器包括一个输入线，8条输出线3条选择线的。由于有3条选择线，它也被称为3到8分路器。设输入为 Input ，S0、S1、 S2 是三条选择线， Y0 到 Y7 是八个输出线。

不难想到，1:8 Demux有多种构建方式，最常见的两种方式就是直接构建和通过1:4 Demux构建。
直接构建

通过1:4 Demux构建

真值表

4. 1 to 16 Demultiplexer

同理，1:16 Demux的构建方式更为多样，可以直接构建也可以通过1:2 Demux、1:4 Demux、1:8 Demux完成构建。
直接构建
16条输出信号线，则需要4条控制信号线；输出端连接了16个与门，每个与门四端输入。

通过1:2 Demux及1:8 Demux

通过1:4 Demux构建

真值表

二、解复用器的应用

最直观就是使用在通信系统中作为并行控制线连接不同设备。

解复用器用于重建并行数据和ALU电路。
解复用器接收多路复用器的输出信号，并在接收端转换回数据的原始形式。多路复用器和解复用器共同执行通信过程。
解复用器有助于将ALU的输出存储在ALU电路中的多个寄存器和存储单元中。ALU的数据输出作为数据输入馈送到解复用器。解复用器的每个输出都连接到可存储在寄存器中的多个寄存器。
串并转换器用于从输入的串行数据流重构并行数据。在这种技术中，来自传入串行数据流的串行数据以固定的间隔作为解复用器的输入。计数器连接到解复用器的控制输入端。该计数器指示存储这些数据信号的解复用器的数据信号输出。当所有数据信号都已存储时。解复用器的输出可以并行检索和读取。

参考文献

Different Types of Demultiplexers
Difference between Decoder and Demultiplexer
解复用器多路分解符号
Can you design a 1:16 decoder using a 1:4 decoder?

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