Multiplexer a demultiplexor: typy a ich rozdiely

Vo veľkých digitálnych systémoch je na prenos dvoch alebo viacerých digitálnych signálov potrebná jediná linka - a samozrejme! súčasne je možné umiestniť jeden signál na jednu linku. Potrebné je ale zariadenie, ktoré nám umožní výber a signál, ktorý si prajeme umiestniť na spoločnú linku, sa takýto obvod označuje ako multiplexor. Funkciou multiplexora je zvoliť vstup ľubovoľných vstupných vedení „n“ a priviesť ich do jedného výstupného vedenia. Funkciou demultiplexora je inverzia funkcie multiplexora. Skratkové formy multiplexora a demultiplexory sú multiplexory a demuxy. Niektoré multiplexory vykonávajú oboje multiplexovanie a demultiplexovanie. Hlavnou funkciou multiplexora je, že kombinuje vstupné signály, umožňuje kompresiu údajov a zdieľa jeden prenosový kanál. Tento článok poskytuje prehľad multiplexerov a demultiplexorov.

Čo sú to multiplexory a demultiplexory?

V sieti prenos , multiplexer aj demultiplexor sú kombinačné obvody . Multiplexer vyberá vstup z niekoľkých vstupov, potom sa prenáša vo forme jednej linky. Alternatívny názov multiplexora je MUX alebo selektor údajov. Demultiplexor používa jeden vstupný signál a generuje ich veľa. Je teda známy ako Demux alebo distribútor údajov.

Multiplexer a Demultiplexer

Čo je to multiplexer?

Multiplexer je zariadenie, ktoré má viac vstupov a jeden riadkový výstup. Riadky výberu určujú, ktorý vstup je pripojený k výstupu, a tiež zvyšujú množstvo údajov, ktoré je možné odoslať cez sieť v určitom čase. Hovorí sa mu aj selektor údajov.

Jednopólový viacpolohový prepínač je jednoduchým príkladom neelektronického obvodu multiplexora a je široko používaný v mnohých elektronické obvody . Multiplexer sa používa na vykonávanie vysokorýchlostného prepínania a je zostrojený pomocou elektronické komponenty .

Multiplexor

Multiplexory sú schopné pracovať s analógovými aj digitálne aplikácie . V analógových aplikáciách sú multiplexory tvorené relé a tranzistorovými spínačmi, zatiaľ čo v digitálnych aplikáciách sú multiplexory zostavené zo štandardných logické brány . Keď sa multiplexer používa na digitálne aplikácie, nazýva sa to digitálny multiplexor.

Typy multiplexerov

Multiplexory sú rozdelené do štyroch typov:

• 2-1 multiplexer (1výberový riadok)
• Multiplexer 4-1 (2 vybrané riadky)
• 8-1 multiplexer (3 vybrané riadky)
• 16-1 multiplexer (4 vybrané riadky)

Multiplexer 4: 1

Multiplexor 4X1 obsahuje 4-vstupné bity, 1-výstupný bit a 2-riadiace bity. Štyri vstupné bity sú konkrétne 0, D1, D2 a D3, na výstup sa prenáša iba jeden zo vstupných bitov. O / p ‘q’ závisí od hodnoty riadiaceho vstupu AB. Riadiaci bit AB rozhoduje o tom, ktorý z i / p dátových bitov má vysielať výstup. Nasledujúci obrázok zobrazuje schému zapojenia multiplexora 4X1 pomocou brán AND. Napríklad, keď kontrolné bity AB = 00, potom sú povolené vyššie brány AND, zatiaľ čo zvyšné brány AND sú obmedzené. Dátový vstup D0 sa teda prenáša na výstup „q“

4X1 Mux

Ak sa riadiaci vstup zmení na 11, potom sú všetky brány obmedzené okrem dolnej brány AND. V tomto prípade sa D3 prenáša na výstup a q = D0. Ak sa riadiaci vstup zmení na AB = 11, všetky brány sú zablokované okrem dolnej brány AND. V tomto prípade sa D3 prenáša na výstup a q = D3. Najlepším príkladom multiplexora 4X1 je IC 74153. V tomto IC je o / p rovnaké ako i / p. Ďalším príkladom multiplexora 4X1 je IC 45352. V tomto IC je o / p doplnkom i / p.

Multiplexer 8: 1

Multiplexor 8 na 1 sa skladá z 8 vstupných liniek, jednej výstupnej linky a 3 výberových liniek.

8-to-1 Mux

Obvod multiplexora 8-1

Pre kombináciu výberového vstupu je dátová linka pripojená k výstupnej linke. Obvod zobrazený nižšie je multiplexer 8 * 1. Multiplexor 8 na 1 vyžaduje 8 brán AND, jednu bránu OR a 3 riadky výberu. Ako vstup dáva kombinácia výberových vstupov bráne AND so zodpovedajúcimi vstupnými dátovými linkami.

Podobným spôsobom sú prepojené všetky brány AND. V tomto multiplexore 8 * 1, pre akýkoľvek vstup výberového riadku, dáva jedna brána AND hodnotu 1 a zvyšné všetky brány AND dávajú 0. A nakoniec pomocou brán OR sa pridajú všetky brány AND a toto bude rovná sa vybranej hodnote.

Muxový obvod 8 na 1

Výhody a nevýhody multiplexora

The výhody multiplexora zahrňte nasledujúce.

• V multiplexore možno znížiť využitie množstva vodičov
• Znižuje náklady a zložitosť obvodu
• Implementácia viacerých kombinovaných obvodov je možná pomocou multiplexora
• Mux nevyžaduje K-mapy a zjednodušenie
• Multiplexer môže spôsobiť, že prenosový obvod bude menej zložitý a ekonomický
• Rozptyl tepla je menší z dôvodu analógového spínacieho prúdu, ktorý sa pohybuje od 10 mA do 20 mA.
• Schopnosť multiplexora je možné rozšíriť tak, aby prepínal zvukové signály, video signály atď.
• Spoľahlivosť digitálneho systému je možné zlepšiť pomocou MUX, pretože znižuje počet externých káblových pripojení.
• MUX sa používa na implementáciu niekoľkých kombinačných obvodov
• Logický dizajn je možné zjednodušiť pomocou MUX

The nevýhody multiplexora zahrňte nasledujúce.

• Vyžadujú sa ďalšie oneskorenia v rámci prepínania portov a vstupno-výstupných signálov, ktoré sa šíria multiplexorom.
• Porty, ktoré je možné súčasne používať, majú obmedzenia
• Prepínanie portov je možné zvládnuť pridaním zložitosti firmvéru
• Ovládanie multiplexora je možné vykonať pomocou ďalších I / O portov.

Aplikácie multiplexerov

Multiplexory sa používajú v rôznych aplikáciách, kde je potrebné prenášať viac dát pomocou jednej linky.

Komunikačný systém

TO komunikačný systém má komunikačnú sieť aj prenosový systém. Použitím multiplexora efektívnosť komunikačného systému je možné zvýšiť povolením prenosu údajov, ako sú zvukové a obrazové údaje z rôznych kanálov, prostredníctvom samostatných vedení alebo káblov.

Pamäť počítača

Multiplexory sa používajú v pamäti počítača na udržanie obrovského množstva pamäte v počítačoch a tiež na zníženie počtu medených vedení potrebných na pripojenie pamäte k iným častiam počítača.

Telefónna sieť

V telefónnych sieťach je viac zvukových signálov integrovaných do jednej prenosovej linky pomocou multiplexora.

Prenos z počítačového systému satelitu

Multiplexer sa používa na prenos dátových signálov z počítačového systému kozmickej lode alebo satelitu do pozemného systému pomocou pomocou satelitu GSM .

Čo je Demultiplexer?

De-multiplexer je tiež zariadenie s jedným vstupným a viacerými výstupnými linkami. Používa sa na odoslanie signálu do jedného z mnohých zariadení. Hlavný rozdiel medzi multiplexorom a de-multiplexorom je v tom, že multiplexer prijíma dva alebo viac signálov a kóduje ich po drôte, zatiaľ čo de-multiplexer opačne robí to, čo multiplexer.

Demultiplexer

Typy demultiplexora

Demultiplexory sú rozdelené do štyroch typov

• 1–2 demultiplexor (1 výberový riadok)
• 1-4 demultiplexor (2 vybrané riadky)
• 1-8 demultiplexorov (3 vybrané riadky)
• 1-16 demultiplexor (4 vybrané riadky)

1-4 Demultiplexer

Demultiplexor 1: 4 obsahuje 1 - vstupný bit, 4-výstupné bity a kontrolné bity. Schéma zapojenia demultiplexora 1X4 je uvedená nižšie.

1X4 demux

Bit i / p sa považuje za údaj D. Tento dátový bit sa prenáša do dátového bitu riadkov o / p, čo závisí od hodnoty AB a riadiaceho i / p.

Keď je riadenie i / p AB = 01, je povolená horná druhá brána AND, zatiaľ čo zvyšné brány AND sú obmedzené. Na výstup sa teda prenáša iba dátový bit D a Y1 = dáta.

Ak je dátový bit D nízky, výstup Y1 je nízky. AK je dátový bit D vysoký, výstup Y1 je vysoký. Hodnota výstupu Y1 závisí od hodnoty dátového bitu D, zvyšné výstupy sú v nízkom stave.

Ak sa riadiaci vstup zmení na AB = 10, potom sú všetky brány obmedzené okrem tretej brány AND zhora. Potom sa dátový bit D vysiela iba na výstup Y2 a, Y2 = Data. . Najlepším príkladom demultiplexora 1X4 je IC 74155.

1-8 Demultiplexer

Demultiplexor sa tiež nazýva dátový distribútor, pretože vyžaduje jeden vstup, 3 vybrané linky a 8 výstupov. De-multiplexer zaberá jeden jediný vstupný dátový riadok a potom ho prepne na ktorýkoľvek z výstupných riadkov. Schéma zapojenia demultiplexora 1: 8 je uvedená nižšie, na dosiahnutie operácie používa 8 hradiel AND.

Obvod demuxu 1-8

Vstupný bit sa považuje za údaj D a prenáša sa na výstupné vedenia. Závisí to od riadiacej vstupnej hodnoty AB. Keď je AB = 01, horná druhá brána F1 je povolená, zatiaľ čo zvyšné brány AND sú deaktivované, a dátový bit sa prenáša na výstup, ktorý dáva F1 = dáta. Ak je D nízke, F1 je nízke a ak D je vysoké, F1 je vysoké. Takže hodnota F1 závisí od hodnoty D a zostávajúce výstupy sú v nízkom stave.

Výhody a nevýhody demultiplexora

The výhody demultiplexu r zahŕňajú nasledujúce.

• Na rozdelenie vzájomných signálov späť do samostatných tokov sa používa demultiplexor alebo demultiplexor.
• Funkcia Demux je úplne opačná ako MUX.
• Prenos audio alebo video signálov vyžaduje kombináciu Mux a Demux.
• Demux sa používa ako dekodér v rámci bezpečnostných systémov bankových sektorov.
• Efektivitu komunikačného systému je možné zvýšiť kombináciou Mux & Demux.

The nevýhody demultiplexora zahrňte nasledujúce.

• Môže dôjsť k plytvaniu šírkou pásma
• Z dôvodu synchronizácie signálov môže dôjsť k oneskoreniam

Aplikácie demultiplexora

Demultiplexory sa používajú na pripojenie jedného zdroja k viacerým cieľom. Medzi tieto aplikácie patrí:

Komunikačný systém

Mux a demux sa používajú v komunikačných systémoch na vykonávanie procesu prenosu dát. De-multiplexor prijíma výstupné signály z multiplexora a na konci prijímača ich prevádza späť do pôvodnej podoby.

Aritmetická logická jednotka

Výstup ALU sa privádza ako vstup do multiplexora a výstup demultiplexora je pripojený k viacerým registrom. Výstup ALU je možné uložiť do viacerých registrov.

Sériový na paralelný prevodník

Tento prevodník sa používa na rekonštrukciu paralelných údajov. V tejto technike sú sériové dáta dané ako vstup do De-multiplexora v pravidelnom intervale a k demultiplexoru na riadiacom vstupe je pripojené počítadlo na detekciu dátového signálu na výstupe demultiplexora. Keď sú uložené všetky dátové signály, je možné paralelne načítať výstup demultiplexora.

Rozdiel medzi multiplexorom a demultiplexorom

Hlavný rozdiel medzi multiplexorom a demultiplexorom je uvedený nižšie.

Kľúčový rozdiel medzi multiplexerom a demultiplexorom

Hlavné rozdiely medzi multiplexorom a demultiplexorom sú uvedené nižšie.

• Kombinačné logické obvody ako multiplexor a demultiplexor sa používajú v komunikačných systémoch, ich funkcia je však úplne opačná, pretože jeden pracuje na viacerých vstupoch, zatiaľ čo druhý pracuje iba na vstupe.
• Multiplexer alebo Mux je zariadenie typu N-to-1, zatiaľ čo demultiplexor je zariadenie typu 1-to-N.
• Multiplexer sa používa na prevod niekoľkých analógových alebo digitálnych signálov na jeden signál o / p pomocou rôznych riadiacich vedení. Tieto riadiace riadky je možné určiť pomocou tohto vzorca ako 2n = r, kde „r“ je počet i / p signálov a „n“ je počet požadovaných riadiacich čiar.
• Metóda konverzie dát použitá v MUX je paralelná so sériovým číslom a nie je ťažké ju pochopiť, pretože používa rôzne vstupy. DEMUX však funguje dosť reverzne na MUX ako sériový na paralelný prevod. Takže v tomto prípade je možné dosiahnuť počet výstupov.
• Demultiplexor sa používa na prevod jedného i / p signálu na niekoľko. Počet riadiacich signálov je možné určiť pomocou rovnakého vzorca MUX.
• Mux aj Demux sa používajú na prenos dát po sieti v menšej šírke pásma. Ale na konci vysielača sa používa multiplexor, zatiaľ čo na konci prijímača sa používa Demux.

Toto sú základné informácie o multiplexoroch a demultiplexory. Dúfam, že pozorovaním logických obvodov a ich aplikácií získate základné pojmy týkajúce sa tejto témy. Svoje názory na túto tému môžete napísať do sekcie komentárov nižšie.

Fotoúvery

• 8 až 1 multiplexer od spoločnosti wikipedia
• 8 až 1 obvod multiplexora o uznáva
• 4-1 Multiplexer od elektrosofty
• 1-4 Demultiplexer od csbdu