Ve velkých digitálních systémech je k přenosu dvou nebo více digitálních signálů zapotřebí jediná linka - a samozřejmě! najednou lze umístit jeden signál na jednu linku. Co je však požadováno, je zařízení, které nám umožní vybrat a signál, který chceme umístit na společnou linku, se takový obvod označuje jako multiplexer. Funkce multiplexeru je vybrat vstup libovolných vstupních linek „n“ a přivést je do jednoho výstupního vedení. Funkce demultiplexoru je inverzní funkce multiplexeru. Zkratkové formy multiplexeru a demultiplexory jsou multiplexery a demuxy. Některé multiplexery vykonávají obojí multiplexování a demultiplexní operace. Hlavní funkcí multiplexeru je to, že kombinuje vstupní signály, umožňuje kompresi dat a sdílí jeden přenosový kanál. Tento článek poskytuje přehled multiplexeru a demultiplexeru.

Co jsou Multiplexer a Demultiplexer?

V síti přenos , multiplexer i demultiplexer jsou kombinační obvody . Multiplexer vybírá vstup z několika vstupů, poté je přenášen ve formě jedné linky. Alternativní název multiplexeru je MUX nebo selektor dat. Demultiplexor používá jeden vstupní signál a generuje mnoho. Je tedy známý jako Demux nebo distributor dat.

Multiplexer a Demultiplexer

Co je to multiplexer?

Multiplexer je zařízení, které má více vstupů a jednořádkový výstup. Řádky výběru určují, který vstup je připojen k výstupu, a také zvyšují množství dat, která lze odeslat po síti v určitém čase. Nazývá se také selektor dat.

Jednopólový vícepolohový přepínač je jednoduchým příkladem neelektronického obvodu multiplexeru a je široce používán v mnoha elektronické obvody . Multiplexer se používá k vysokorychlostnímu přepínání a je konstruován pomocí elektronické komponenty .

Multiplexer

Multiplexery jsou schopné pracovat s analogovými i digitální aplikace . V analogových aplikacích jsou multiplexory tvořeny relé a tranzistorovými spínači, zatímco v digitálních aplikacích jsou multiplexory postaveny ze standardních logické brány . Když se multiplexer používá pro digitální aplikace, nazývá se to digitální multiplexer.

Typy multiplexerů

Multiplexory jsou rozděleny do čtyř typů:

2-1 multiplexer (1select line)
Multiplexer 4-1 (2 vybrané řádky)
8-1 multiplexer (3 vybrané řádky)
16-1 multiplexer (4 vybrané řádky)

Multiplexer 4 na 1

Multiplexer 4X1 obsahuje 4 vstupní bity, 1 výstupní bit a 2 řídicí bity. Čtyři vstupní bity jsou jmenovitě 0, D1, D2 a D3, na výstup se přenáší pouze jedna ze vstupních bitů. O / p „q“ závisí na hodnotě řídicího vstupu AB. Řídicí bit AB rozhoduje o tom, který z datových bitů i / p má vysílat výstup. Následující obrázek ukazuje schéma zapojení multiplexeru 4X1 pomocí bran AND. Například když kontrolní bity AB = 00, pak jsou povoleny brány vyšší AND, zatímco zbývající brány AND jsou omezeny. Datový vstup D0 se tedy přenáší na výstup „q“

4X1 Mux

Pokud je řídicí vstup změněn na 11, pak jsou všechny brány omezeny kromě dolní brány AND. V tomto případě se na výstup přenáší D3 a q = D0. Pokud je řídicí vstup změněn na AB = 11, jsou všechny brány deaktivovány kromě dolní brány AND. V tomto případě se D3 přenáší na výstup a q = D3. Nejlepší příklad multiplexeru 4X1 je IC 74153. V tomto IC je o / p stejné jako i / p. Dalším příkladem multiplexeru 4X1 je IC 45352. V tomto IC je o / p doplněním i / p

Multiplexer 8 na 1

Multiplexer 8 na 1 se skládá z 8 vstupních linek, jedné výstupní linky a 3 linek pro výběr.

8-to-1 Mux

Obvod multiplexeru 8-1

U kombinace výběrového vstupu je datová linka připojena k výstupní linii. Níže zobrazený obvod je multiplexer 8 * 1. Multiplexer 8 na 1 vyžaduje 8 bran AND, jednu bránu OR a 3 výběrové linky. Jako vstup dává kombinace výběrových vstupů bráně AND s odpovídajícími vstupními datovými linkami.

Podobným způsobem jsou všechny brány AND spojeny. V tomto multiplexeru 8 * 1, pro jakýkoli vstup na výběrové lince, jedna brána AND dává hodnotu 1 a zbývající všechny brány AND dávají 0. A konečně, pomocí bran OR se přidají všechny brány AND a toto bude rovná se vybrané hodnotě.

Obvod 8 na 1 Mux

Výhody a nevýhody multiplexeru

The výhody multiplexeru zahrnout následující.

V multiplexeru lze snížit využití řady vodičů
Snižuje náklady i složitost obvodu
Implementace řady kombinovaných obvodů je možná pomocí multiplexeru
Mux nevyžaduje K-mapy a zjednodušení
Multiplexer může učinit přenosový obvod méně složitým a ekonomickým
Ztráta tepla je menší kvůli analogovému spínacímu proudu, který se pohybuje od 10 mA do 20 mA.
Schopnost multiplexeru lze rozšířit na přepínání zvukových signálů, video signálů atd.
Spolehlivost digitálního systému lze zlepšit pomocí MUX, protože snižuje počet externích kabelových připojení.
MUX se používá k implementaci několika kombinačních obvodů
Logický design lze zjednodušit pomocí MUX

The nevýhody multiplexeru zahrnout následující.

“meggerův testovací postup pro kabel pdf ”

Další zpoždění požadovaná v rámci přepínání portů a vstupně-výstupních signálů, které se šíří v multiplexeru.
Porty, které lze současně využívat, mají omezení
Přepínání portů lze zvládnout přidáním složitosti firmwaru
Ovládání multiplexeru lze provádět pomocí dalších I / O portů.

Aplikace multiplexerů

Multiplexery se používají v různých aplikacích, kde je třeba přenášet více dat pomocí jedné linky.

Komunikační systém

NA komunikační systém má komunikační síť i přenosový systém. Použitím multiplexeru se účinnost komunikačního systému lze zvýšit povolením přenosu dat, například zvukových a obrazových dat z různých kanálů, po jednotlivých linkách nebo kabelech.

Paměť počítače

Multiplexory se používají v paměti počítače k udržení obrovského množství paměti v počítačích a také ke snížení počtu měděných linek potřebných pro připojení paměti k jiným částem počítače.

Telefonní síť

V telefonních sítích je více zvukových signálů integrováno do jedné přenosové linky pomocí multiplexeru.

Přenos z počítačového systému satelitu

Multiplexer se používá k přenosu datových signálů z počítačového systému kosmické lodi nebo satelitu do pozemního systému pomocí pomocí satelitu GSM .

Co je Demultiplexer?

De-multiplexer je také zařízení s jedním vstupním a více výstupními linkami. Používá se k odeslání signálu do jednoho z mnoha zařízení. Hlavní rozdíl mezi multiplexerem a de-multiplexerem spočívá v tom, že multiplexer přijímá dva nebo více signálů a kóduje je na vodiči, zatímco de-multiplexer se obrátí k tomu, co dělá multiplexer.

Demultiplexer

Typy demultiplexeru

Demultiplexory jsou rozděleny do čtyř typů

1–2 demultiplexor (1 vybraný řádek)
1-4 demultiplexor (2 vybrané řádky)
1-8 demultiplexor (3 vybrané řádky)
1-16 demultiplexer (4 vybrané řádky)

1-4 Demultiplexer

Demultiplexor 1: 4 obsahuje 1-vstupní bit, 4-výstupní bity a řídicí bity. Schéma zapojení demultiplexoru 1X4 je uvedeno níže.

1X4 Demux

Bit i / p je považován za Data D. Tento datový bit je přenášen do datového bitu o / p linek, což závisí na hodnotě AB a řídicím i / p.

Když je řízení i / p AB = 01, je povolena horní druhá brána AND, zatímco zbývající brány AND jsou omezeny. Na výstup se tedy přenáší pouze datový bit D a Y1 = Data.

Pokud je datový bit D nízký, výstup Y1 je nízký. Pokud je datový bit D vysoký, výstup Y1 je vysoký. Hodnota výstupu Y1 závisí na hodnotě datového bitu D, zbývající výstupy jsou v nízkém stavu.

Pokud se řídicí vstup změní na AB = 10, pak jsou všechny brány omezeny, kromě třetí brány AND shora. Poté se datový bit D přenáší pouze na výstup Y2 a, Y2 = Data. . Nejlepším příkladem demultiplexoru 1X4 je IC 74155.

1-8 Demultiplexer

Demultiplexer se také nazývá datový distributor, protože vyžaduje jeden vstup, 3 vybrané linky a 8 výstupů. De-multiplexer převezme jednu vstupní datovou linku a poté ji přepne na kteroukoli z výstupních linek. Schéma zapojení demultiplexoru 1: 8 je zobrazeno níže, pro dosažení operace používá 8 bran.

1-8 Demux Circuit

Vstupní bit je považován za data D a je přenášen na výstupní vedení. Závisí to na řídicí vstupní hodnotě AB. Když AB = 01, horní druhá brána F1 je povolena, zatímco zbývající brány AND jsou deaktivovány, a datový bit se přenáší na výstup, který dává F1 = data. Pokud je D nízký, F1 je nízký a pokud D je vysoký, F1 je vysoký. Hodnota F1 tedy závisí na hodnotě D a zbývající výstupy jsou v nízkém stavu.

Výhody a nevýhody Demultiplexeru

The výhody demultiplexu r zahrnují následující.

Demultiplexer nebo Demux se používá k rozdělení vzájemných signálů zpět do samostatných proudů.
Funkce Demuxu je zcela opačná než MUX.
Přenos audio nebo video signálů vyžaduje kombinaci Mux a Demux.
Demux se používá jako dekodér v rámci bezpečnostních systémů bankovních sektorů.
Účinnost komunikačního systému lze zvýšit kombinací Mux a Demux.

The nevýhody demultiplexeru zahrnout následující.

Může dojít k plýtvání šířkou pásma
Kvůli synchronizaci signálů může dojít ke zpožděním

Aplikace Demultiplexeru

Demultiplexory se používají k připojení jednoho zdroje k více cílům. Mezi tyto aplikace patří:

Komunikační systém

Mux a demux se používají v komunikačních systémech k provádění procesu přenosu dat. De-multiplexer přijímá výstupní signály z multiplexeru a na konci přijímače je převádí zpět do původní podoby.

Aritmetická logická jednotka

Výstup ALU je přiváděn jako vstup do De-multiplexeru a výstup demultiplexeru je připojen k více registrům. Výstup ALU lze uložit do více registrů.

Převodník sériový na paralelní

Tento převaděč se používá k rekonstrukci paralelních dat. V této technice jsou sériová data uvedena jako vstup do multiplexeru v pravidelném intervalu a k demultiplexoru na kontrolním vstupu je připojeno počítadlo, které detekuje datový signál na výstupu demultiplexoru. Když jsou uloženy všechny datové signály, lze výstup demultiplexoru číst paralelně.

Rozdíl mezi multiplexerem a demultiplexorem

Hlavní rozdíl mezi multiplexerem a demultiplexorem je popsán níže.

Multiplexer	Demultiplexer
Multiplexer (Mux) je kombinační obvod, který používá několik datových vstupů ke generování jediného výstupu.	Demultiplexor (Demux) je také kombinační obvod, který používá jeden vstup, který lze směrovat přes několik výstupů.
Multiplexer obsahuje několik vstupů a jeden výstup	Demultiplexer obsahuje jeden vstup a několik výstupů
Multiplexer je selektor dat	Demultiplexer je distributorem dat
Je to digitální přepínač	Je to digitální obvod
Funguje na principu mnoho ku jedné	Funguje na principu jedna k mnoha
V multiplexeru se používá paralelní a sériový převod	Sériový převod na paralelní se používá v Demultiplexeru
Multiplexer používaný v TDM (Time Division Multiplexing je na konci vysílače	Demultiplexer používaný v TDM (Time Division Multiplexing je na konci přijímače
Multiplexer se nazývá MUX	Demultiplexer se nazývá Demux
Při navrhování nepoužívá žádné další brány	V tomto případě jsou při navrhování demuxu nutné další brány
V multiplexeru se řídicí signály používají k výběru konkrétního vstupu, který má být odeslán na výstup.	Demultiplexer používá řídicí signál, který nám umožňuje zahrnout několik výstupů.
Multiplexer se používá ke zlepšení efektivity komunikačního systému pomocí přenosových dat, jako je přenos zvuku i videa.	Demultiplexer získává signály o / p z Muxu a na konci přijímače je změnil do jedinečné podoby.
Různé typy multiplexerů jsou 8-1 MUX, 16-1 MUX a 32-1 MUX.	Různé typy demultiplexorů jsou 1-8 Demux, 1-16 Demux, 1-32 Demux.
V multiplexeru se sada výběrových řádků používá k ovládání konkrétního vstupu	V demultiplexoru lze výběr výstupního vedení řídit pomocí bitových hodnot řádků n-výběru.

Klíčový rozdíl mezi multiplexerem a demultiplexorem

Níže jsou popsány klíčové rozdíly mezi multiplexorem a demultiplexorem.

Kombinační logické obvody jako multiplexor a demultiplexor se používají v komunikačních systémech, ale jejich funkce je přesně opačná, protože jeden pracuje na více vstupech, zatímco druhý pracuje pouze na vstupu.
Multiplexer nebo Mux je zařízení N-to-1, zatímco demultiplexer je zařízení 1 na N.
Multiplexer se používá k převodu několika analogových nebo digitálních signálů na jeden signál o / p prostřednictvím různých řídicích linek. Tyto řídicí linky lze určit pomocí tohoto vzorce jako 2n = r, kde „r“ je počet i / p signálů a „n“ je počet požadovaných řídicích vedení.
Metoda převodu dat použitá v MUX je paralelní se sériovým a není těžké jí porozumět, protože používá různé vstupy. DEMUX však funguje docela obráceně k MUX jako sériový na paralelní převod. V tomto případě tedy lze dosáhnout počtu výstupů.
Demultiplexor se používá k převodu jednoho i / p signálu na několik. Počet řídicích signálů lze určit pomocí stejného vzorce MUX.
Jak Mux, tak Demux se používají k přenosu dat po síti s menší šířkou pásma. Ale multiplexer se používá na konci vysílače, zatímco Demux se používá na konci přijímače.

Toto jsou základní informace o multiplexerech a demultiplexory. Doufám, že jste mohli mít nějaké základní pojmy o tomto tématu pozorováním logických obvodů a jejich aplikací. Své názory na toto téma můžete napsat v sekci komentářů níže.

Fotografické kredity