মাল্টিপ্লেক্সার ও ডিমাল্টিপ্লেক্সার

১ · মাল্টিপ্লেক্সার (MUX) — অনেকের মধ্যে থেকে একটি বেছে নেওয়া

মাল্টিপ্লেক্সারMultiplexer (MUX)একাধিক ইনপুট সিগন্যাল থেকে সিলেক্ট লাইনের মান অনুযায়ী ঠিক একটি বেছে নিয়ে একক আউটপুটে পাঠানোর সার্কিট। একটি সার্কিট যা একাধিক ইনপুট সিগন্যালের মধ্যে থেকে ঠিক একটি বেছে নিয়ে একক আউটপুটে পাঠায় — কোনটি বেছে নেওয়া হবে তা নির্ধারণ করে সিলেক্ট লাইন-এর মান। একটি N-to-1 MUX-এর (N-টি ইনপুট থেকে ১টি আউটপুট বেছে নেওয়া) জন্য ঠিক ⌈log₂N⌉-টি সিলেক্ট লাইন প্রয়োজন — উদাহরণস্বরূপ, একটি 4-to-1 MUX-এ 4টি ইনপুট থেকে বেছে নিতে ২টি সিলেক্ট লাইন লাগে (কারণ ২-বিট দিয়ে ঠিক ৪টি ভিন্ন মান — 00, 01, 10, 11 — উপস্থাপন করা যায়)।

বাস্তব, সরাসরি ব্যবহার — MUX-ই সেই হার্ডওয়্যার মেকানিজম যা M6-এর CPU ডেটাপাথ ডিজাইনে প্রতিটি ধাপে কোন মান প্রবাহিত হবে তা নির্বাচন করে (যেমন ALU-এর কোন ইনপুট ব্যবহৃত হবে, বা পরবর্তী PC-এর মান কী হবে তা বেছে নেওয়া)।

২ · ডিমাল্টিপ্লেক্সার (DEMUX) — একটির থেকে অনেকে রুট করা

ডিমাল্টিপ্লেক্সারDemultiplexer (DEMUX)একক ইনপুট সিগন্যালকে সিলেক্ট লাইনের মান অনুযায়ী একাধিক সম্ভাব্য আউটপুটের মধ্যে ঠিক একটিতে পাঠানোর সার্কিট — মাল্টিপ্লেক্সারের ঠিক বিপরীত। MUX-এর ঠিক বিপরীত কাজ করে — একক একটি ইনপুট সিগন্যাল, সিলেক্ট লাইনের মান অনুযায়ী, একাধিক সম্ভাব্য আউটপুট লাইনের মধ্যে ঠিক একটিতে রুট করা হয়, বাকি সব আউটপুট নিষ্ক্রিয় (0) থাকে — অনেকটা একটি রেলওয়ে সুইচের মতো, যা একটি একক ট্রেনকে একাধিক ট্র্যাকের মধ্যে ঠিক একটিতে চালিত করে।

নিচের কোড সেলে একটি বাস্তব mux(inputs, select_bits) ফাংশন বানানো হবে যা L03-এর বাইনারি-থেকে-দশমিক লজিক পুনর্ব্যবহার করে সিলেক্ট বিট থেকে ইনডেক্স বের করে inputs[select_value] রিটার্ন করে, এবং একটি demux(input_value, select_bits, num_outputs) ফাংশন — যা শুধুমাত্র সঠিক পজিশনে input_value বসিয়ে বাকি সব 0 রাখে।

def bits_to_int(bits):
    """MSB-first সিলেক্ট বিট তালিকা -> পূর্ণসংখ্যা (L03-এর বাইনারি-থেকে-দশমিক লজিক পুনর্ব্যবহার)"""
    value = 0
    for b in bits:
        value = value * 2 + b
    return value

def mux(inputs, select_bits):
    """সিলেক্ট বিট অনুযায়ী inputs[select_value] বেছে নেয়"""
    select_value = bits_to_int(select_bits)
    return inputs[select_value]

def demux(input_value, select_bits, num_outputs):
    """input_value-কে সিলেক্ট বিট অনুযায়ী সঠিক আউটপুট পজিশনে রুট করে, বাকি সব 0"""
    select_value = bits_to_int(select_bits)
    outputs = [0] * num_outputs
    outputs[select_value] = input_value
    return outputs

# --- 4-to-1 MUX: সব ৪টি সম্ভাব্য সিলেক্ট মান পরীক্ষা ---
inputs4 = ["I0", "I1", "I2", "I3"]
print("4-to-1 MUX -- সব সিলেক্ট মানের জন্য:")
for s0 in (0, 1):
    for s1 in (0, 1):
        sel_bits = [s0, s1]
        chosen = mux(inputs4, sel_bits)
        print(f"  select={s0}{s1} (মান={bits_to_int(sel_bits)}) -> output = {chosen}")

# --- 1-to-4 DEMUX: input_value=1, সব ৪টি সম্ভাব্য সিলেক্ট মান ---
print()
print("1-to-4 DEMUX -- input_value=1, সব সিলেক্ট মানের জন্য:")
for s0 in (0, 1):
    for s1 in (0, 1):
        sel_bits = [s0, s1]
        outputs = demux(1, sel_bits, 4)
        print(f"  select={s0}{s1} (মান={bits_to_int(sel_bits)}) -> outputs = {outputs}")