W wielkoskalowych systemach cyfrowych jedna linia jest wymagana do przesyłania dwóch lub więcej sygnałów cyfrowych - i oczywiście! na raz jeden sygnał może być umieszczony w jednej linii. Potrzebne jest jednak urządzenie, które pozwoli nam wybrać, a sygnał, który chcemy umieścić na wspólnej linii, taki obwód nazywamy multiplekserem. Funkcją multipleksera jest wybranie wejścia dowolnych „n” linii wejściowych i doprowadzenie tego do jednej linii wyjściowej. Funkcją demultipleksera jest odwrócenie funkcji multipleksera. Formy skrótów multipleksera i demultipleksery są mux i demux. Niektóre multipleksery wykonują oba te zadania multipleksowanie i operacje demultipleksujące. Główną funkcją multipleksera jest to, że łączy sygnały wejściowe, umożliwia kompresję danych i współdzieli pojedynczy kanał transmisji. W tym artykule omówiono multiplekser i demultiplekser.

Co to jest multiplekser i demultiplekser?

W sieci przenoszenie , zarówno multiplekser, jak i demultiplekser są obwody kombinacyjne . Multiplekser wybiera wejście z kilku wejść, a następnie przesyła je w postaci pojedynczej linii. Alternatywną nazwą multipleksera jest MUX lub selektor danych. Demultiplekser wykorzystuje jeden sygnał wejściowy i generuje wiele. Więc jest znany jako Demux lub dystrybutor danych.

Multiplekser i demultiplekser

Co to jest multiplekser?

Multiplekser to urządzenie posiadające wiele wejść i jedno wyjście liniowe. Linie wyboru określają, które wejście jest podłączone do wyjścia, a także zwiększają ilość danych, które można przesłać przez sieć w określonym czasie. Nazywa się go również selektorem danych.

Jednobiegunowy przełącznik wielopozycyjny jest prostym przykładem nieelektronicznego obwodu multipleksera i jest szeroko stosowany w wielu elektroniczne obwody . Multiplekser służy do szybkiego przełączania i jest zbudowany przez części elektroniczne .

Multiplekser

Multipleksery mogą obsługiwać zarówno sygnały analogowe, jak i aplikacje cyfrowe . W zastosowaniach analogowych multipleksery składają się z przekaźników i przełączników tranzystorowych, podczas gdy w zastosowaniach cyfrowych multipleksery są zbudowane ze standardowych bramki logiczne . Kiedy multiplekser jest używany do zastosowań cyfrowych, nazywa się go multiplekserem cyfrowym.

Typy multiplekserów

Multipleksery są podzielone na cztery typy:

Multiplekser 2-1 (1 wybierz linię)
Multiplekser 4-1 (2 wybrane linie)
Multiplekser 8-1 (3 wybrane linie)
Multiplekser 16-1 (4 wybrane linie)

Multiplekser 4 do 1

Multiplekser 4X1 zawiera 4 bity wejściowe, 1 bit wyjściowy i 2 bity sterujące. Cztery bity wejściowe to odpowiednio 0, D1, D2 i D3, a na wyjście przesyłany jest tylko jeden z bitów wejściowych. O / p „q” zależy od wartości na wejściu sterującym AB. Bit sterujący AB decyduje, który z bitów danych i / p powinien przesyłać dane wyjściowe. Poniższy rysunek przedstawia schemat obwodu multipleksera 4X1 z użyciem bramek AND. Na przykład, gdy bity sterujące AB = 00, to wyższe bramki AND są dozwolone, podczas gdy pozostałe bramki AND są ograniczone. W ten sposób dane wejściowe D0 są przesyłane do wyjścia „q”

4X1 Mux

Jeśli wejście sterujące zostanie zmienione na 11, wówczas wszystkie bramki są ograniczone z wyjątkiem dolnej bramki AND. W tym przypadku na wyjście przesyłane jest D3, a q = D0. Jeśli wejście sterujące zostanie zmienione na AB = 11, wszystkie bramki zostaną wyłączone z wyjątkiem dolnej bramki AND. W tym przypadku na wyjście przesyłane jest D3, a q = D3. Najlepszym przykładem multipleksera 4X1 jest układ scalony 74153. W tym układzie o / p jest takie samo jak i / p. Innym przykładem multipleksera 4X1 jest IC 45352. W tym układzie o / p jest uzupełnieniem i / p

Multiplekser 8 do 1

Multiplekser 8-do-1 składa się z 8 linii wejściowych, jednej linii wyjściowej i 3 linii wyboru.

8 do 1 Mux

8-1 Obwód multipleksera

W przypadku kombinacji wejścia wyboru linia danych jest podłączona do linii wyjściowej. Poniższy obwód to multiplekser 8 * 1. Multiplekser 8-do-1 wymaga 8 bramek AND, jednej bramki OR i 3 linii wyboru. Jako wejście, kombinacja wejść wyboru jest podawana do bramki AND z odpowiednimi wejściowymi liniami danych.

W podobny sposób wszystkie bramki AND otrzymują połączenie. W tym multiplekserze 8 * 1, dla dowolnego wejścia linii wyboru, jedna bramka AND daje wartość 1, a pozostałe wszystkie bramki AND dają 0. I wreszcie, używając bramek OR, wszystkie bramki AND są dodawane i to będzie równa wybranej wartości.

Obwód Mux 8 do 1

Zalety i wady multipleksera

Plik zalety multipleksera obejmują następujące elementy.

W multiplekserze można zmniejszyć użycie wielu przewodów
Zmniejsza koszt, a także złożoność obwodu
Za pomocą multipleksera można zrealizować kilka układów kombinowanych
Mux nie wymaga map K i uproszczeń
Multiplekser może uczynić obwód transmisyjny mniej złożonym i ekonomicznym
Rozpraszanie ciepła jest mniejsze ze względu na analogowy prąd przełączania, który waha się od 10 mA do 20 mA.
Możliwości multipleksera można rozszerzyć w celu przełączania sygnałów audio, sygnałów wideo itp.
Niezawodność systemu cyfrowego można poprawić za pomocą MUX, ponieważ zmniejsza on liczbę zewnętrznych połączeń przewodowych.
MUX służy do realizacji kilku obwodów kombinacyjnych
Projekt logiki można uprościć dzięki MUX

Plik wady multipleksera obejmują następujące elementy.

“co to jest linia obciążenia? ”

Dodatkowe opóźnienia wymagane w portach przełączania i sygnałach we / wy, które są propagowane przez multiplekser.
Porty, z których można jednocześnie korzystać, mają ograniczenia
Porty przełączające można obsłużyć, dodając złożoność oprogramowania układowego
Sterowanie multiplekserem może odbywać się za pomocą dodatkowych portów I / O.

Zastosowania multiplekserów

Multipleksery są używane w różnych aplikacjach, w których wiele danych musi być przesyłanych za pomocą jednej linii.

System komunikacji

DO system komunikacji posiada zarówno sieć komunikacyjną, jak i system transmisji. Korzystając z multipleksera, plik wydajność systemu komunikacji można zwiększyć, umożliwiając transmisję danych, takich jak dane audio i wideo z różnych kanałów za pomocą pojedynczych linii lub kabli.

Pamięć komputera

Multipleksery są używane w pamięci komputera w celu utrzymania dużej ilości pamięci w komputerach, a także w celu zmniejszenia liczby przewodów miedzianych wymaganych do podłączenia pamięci do innych części komputera.

Sieć telefoniczna

W sieciach telefonicznych wiele sygnałów audio jest integrowanych na jednej linii transmisji za pomocą multipleksera.

Transmisja z komputerowego systemu satelity

Multiplekser służy do przesyłania sygnałów danych z systemu komputerowego statku kosmicznego lub satelity do systemu naziemnego wg za pomocą satelity GSM .

Co to jest Demultiplekser?

De-multiplekser to także urządzenie z jednym wejściem i wieloma liniami wyjściowymi. Służy do wysyłania sygnału do jednego z wielu urządzeń. Główna różnica między multiplekserem a demultiplekserem polega na tym, że multiplekser pobiera dwa lub więcej sygnałów i koduje je na przewodzie, podczas gdy demultiplekser odwraca to, co robi multiplekser.

Demultiplekser

Rodzaje Demultiplekserów

Demultipleksery są podzielone na cztery typy

1-2 demultipleksery (1 wybrana linia)
1-4 demultiplekserów (2 wybrane linie)
1-8 demultiplekserów (3 wybrane linie)
1-16 demultiplekserów (4 wybrane linie)

1-4 Demultiplekser

Demultiplekser od 1 do 4 zawiera 1 bit wejściowy, 4 bity wyjściowe i bity sterujące. Schemat obwodu demultipleksera 1X4 pokazano poniżej.

1X4 Demux

Bit i / p jest uważany za Data D. Ten bit danych jest przesyłany do bitu danych linii o / p, co zależy od wartości AB i sterującego i / p.

Gdy sterowanie i / p AB = 01, górna druga bramka AND jest dozwolona, podczas gdy pozostałe bramki AND są ograniczone. Zatem tylko bit D danych jest przesyłany na wyjście, a Y1 = Dane.

Jeśli bit danych D jest niski, wyjście Y1 jest niskie. JEŚLI bit D danych jest wysoki, wyjście Y1 jest wysokie. Wartość wyjścia Y1 zależy od wartości bitu danych D, pozostałe wyjścia są w stanie niskim.

Jeśli wejście sterujące zmieni się na AB = 10, wówczas wszystkie bramki są ograniczone, z wyjątkiem trzeciej bramki AND od góry. Następnie bit D danych jest przesyłany tylko do wyjścia Y2 i Y2 = Dane. . Najlepszym przykładem demultipleksera 1X4 jest IC 74155.

1-8 Demultiplekser

Demultiplekser jest również nazywany dystrybutorem danych, ponieważ wymaga jednego wejścia, 3 wybranych linii i 8 wyjść. De-multiplekser pobiera jedną linię danych wejściowych, a następnie przełącza ją na dowolną linię wyjściową. Schemat obwodu demultipleksera od 1 do 8 jest pokazany poniżej i wykorzystuje 8 bramek AND do osiągnięcia operacji.

Obwód 1-8 Demux

Bit wejściowy jest traktowany jako dane D i jest przesyłany do linii wyjściowych. Zależy to od wartości wejściowej sterowania AB. Gdy AB = 01, górna druga bramka F1 jest włączona, podczas gdy pozostałe bramki AND są wyłączone, a bit danych jest przesyłany na wyjście, dając F1 = dane. Jeśli D jest niskie, F1 jest niskie, a jeśli D jest wysokie, F1 jest wysokie. Zatem wartość F1 zależy od wartości D, a pozostałe wyjścia są w stanie niskim.

Zalety i wady Demultipleksera

Plik zalety demultipleksy r obejmują następujące elementy.

Demultiplekser lub Demux służy do dzielenia wzajemnych sygnałów z powrotem na oddzielne strumienie.
Funkcja Demux jest zupełnie odwrotna do funkcji MUX.
Transmisja sygnałów audio lub wideo wymaga połączenia Mux i Demux.
Demux jest używany jako dekoder w systemach bezpieczeństwa sektorów bankowych.
Wydajność systemu komunikacyjnego można zwiększyć dzięki połączeniu Mux i Demux.

Plik wady demultipleksera obejmują następujące elementy.

Może się zdarzyć marnotrawstwo przepustowości
Ze względu na synchronizację sygnałów mogą wystąpić opóźnienia

Zastosowania Demultipleksera

Demultipleksery służą do łączenia jednego źródła z wieloma miejscami docelowymi. Te aplikacje obejmują:

System komunikacji

Zarówno multiplekser, jak i demultiplekser są używane w systemach komunikacyjnych do realizacji procesu transmisji danych. De-multiplekser odbiera sygnały wyjściowe z multipleksera i na końcu odbiornika konwertuje je z powrotem do pierwotnej postaci.

Arytmetyczna jednostka logiczna

Wyjście jednostki ALU jest podawane jako wejście do demultipleksera, a wyjście demultipleksera jest podłączone do wielu rejestrów. Wyjście jednostki ALU może być przechowywane w wielu rejestrach.

Konwerter szeregowy na równoległy

Ten konwerter służy do rekonstrukcji danych równoległych. W tej technice dane szeregowe są podawane jako dane wejściowe do demultipleksera w regularnych odstępach czasu, a do demultipleksera na wejściu sterującym dołączany jest licznik w celu wykrycia sygnału danych na wyjściu demultipleksera. Gdy wszystkie sygnały danych są zapisane, wyjście demultipleksera może być odczytywane równolegle.

Różnica między multiplekserem a demultiplekserem

Główna różnica między multiplekserem a demultiplekserem została omówiona poniżej.

Multiplekser	Demultiplekser
Multiplekser (Mux) to układ kombinacyjny, który wykorzystuje kilka danych wejściowych do wygenerowania jednego wyjścia.	Demultiplekser (Demux) jest również układem kombinacyjnym wykorzystującym pojedyncze wejście, które może być skierowane na kilka wyjść.
Multiplekser zawiera kilka wejść i jedno wyjście	Demultiplekser zawiera jedno wejście i kilka wyjść
Multiplekser to selektor danych	Demultiplekser jest dystrybutorem danych
To jest przełącznik cyfrowy	To układ cyfrowy
Działa na zasadzie wielu do jednego	Działa na zasadzie „jeden do wielu”
W multiplekserze stosowana jest konwersja równoległa na szeregową	Demultiplekser wykorzystuje konwersję szeregową na równoległą
Multiplekser używany w TDM (multipleksowanie z podziałem czasu znajduje się na końcu nadajnika	Demultiplekser używany w TDM (zwielokrotnianie z podziałem czasu znajduje się na końcu odbiornika
Multiplekser nazywa się MUX	Demultiplekser nazywa się Demux
Podczas projektowania nie wykorzystuje żadnych dodatkowych bramek	W tym przypadku przy projektowaniu demultipleksera niezbędne są dodatkowe bramki
W multiplekserze sygnały sterujące służą do wyboru konkretnego wejścia, które ma być wysłane na wyjście.	Demultiplekser wykorzystuje sygnał sterujący, aby umożliwić nam dołączenie kilku wyjść.
Multiplekser służy do poprawy wydajności systemu komunikacyjnego z wykorzystaniem danych transmisyjnych, takich jak transmisja dźwięku i obrazu.	Demultiplekser pobiera sygnały o / p z Muxa i zmienia je na unikalną formę na końcu odbiornika.
Różne typy multiplekserów to 8-1 MUX, 16-1 MUX i 32-1 MUX.	Różne typy demultiplekserów to 1-8 Demux, 1-16 Demux, 1-32 Demux.
W multiplekserze zestaw linii wyboru służy do sterowania określonym wejściem	W demultiplekserze wybór linii wyjściowej może być kontrolowany poprzez wartości bitowe n linii wyboru.

Kluczowa różnica między multiplekserem a demultiplekserem

Poniżej omówiono kluczowe różnice między multiplekserem a demultiplekserem.

Kombinacyjne układy logiczne, takie jak multiplekser i demultiplekser, są używane w systemach komunikacyjnych, jednak ich funkcja jest dokładnie odwrotna do siebie, ponieważ jeden działa na wielu wejściach, podczas gdy drugi działa tylko na wejściu.
Multiplekser lub Mux to urządzenie typu N-do-1, podczas gdy demultiplekser to urządzenie 1-do-N.
Multiplekser służy do konwersji kilku sygnałów analogowych lub cyfrowych na pojedynczy sygnał o / p przez różne linie sterujące. Te linie sterujące można wyznaczyć za pomocą tego wzoru, takiego jak 2n = r, gdzie „r” to liczba sygnałów i / p, a „n” to liczba wymaganych linii sterujących.
Metoda konwersji danych używana w MUX jest równoległa do szeregowej i nie jest trudna do zrozumienia, ponieważ wykorzystuje różne wejścia. Jednak DEMUX działa całkiem odwrotnie do MUX, jak konwersja szeregowa na równoległą. Tak więc w tym przypadku można osiągnąć liczbę wyników.
Demultiplekser służy do konwersji jednego sygnału i / p na kilka. Liczbę sygnałów sterujących można określić za pomocą tego samego wzoru MUX.
Zarówno Mux, jak i Demux są używane do przesyłania danych przez sieć przy mniejszej przepustowości. Ale multiplekser jest używany na końcu nadajnika, podczas gdy Demux jest używany na końcu odbiornika.

To są podstawowe informacje o multiplekserach i demultipleksery. Mam nadzieję, że obserwując obwody logiczne i ich zastosowania, możesz mieć pewne podstawowe pojęcia na ten temat. Możesz napisać swoje opinie na ten temat w sekcji komentarzy poniżej.

Kredyty fotograficzne