В крупномасштабных цифровых системах требуется одна линия для передачи двух или более цифровых сигналов - и, конечно же! за один раз можно разместить один сигнал в одной строке. Но то, что требуется, - это устройство, которое позволит нам выбрать сигнал, который мы хотим разместить на общей линии, такая схема называется мультиплексором. Функция мультиплексора состоит в том, чтобы выбрать вход из любых «n» входных линий и подать его на одну выходную линию. Функция демультиплексора - инвертировать функцию мультиплексора. Формы быстрого доступа мультиплексора и демультиплексоры являются мультиплексором и демультиплексором. Некоторые мультиплексоры выполняют оба мультиплексирование и операции демультиплексирования. Основная функция мультиплексора состоит в том, что он объединяет входные сигналы, обеспечивает сжатие данных и совместно использует один канал передачи. В этой статье дается обзор мультиплексора и демультиплексора.

Что такое мультиплексор и демультиплексор?

Внутри сети коробка передач , и мультиплексор, и демультиплексор комбинационные схемы . Мультиплексор выбирает вход из нескольких входов, после чего он передается в виде одной строки. Альтернативное название мультиплексора - MUX или селектор данных. Демультиплексор использует один входной сигнал и генерирует множество. Таким образом, он известен как Demux или распространитель данных.

Мультиплексор и демультиплексор

Что такое мультиплексор?

Мультиплексор - это устройство, имеющее несколько входов и однолинейный выход. Строки выбора определяют, какой вход подключен к выходу, а также увеличивают объем данных, которые могут быть отправлены по сети за определенное время. Его также называют селектором данных.

Однополюсный многопозиционный переключатель является простым примером неэлектронной схемы мультиплексора, и он широко используется во многих электронные схемы . Мультиплексор используется для высокоскоростной коммутации и построен на электронные компоненты .

Мультиплексор

Мультиплексоры могут обрабатывать как аналоговые, так и цифровые приложения . В аналоговых приложениях мультиплексоры состоят из реле и транзисторных ключей, тогда как в цифровых приложениях мультиплексоры построены из стандартных логические ворота . Когда мультиплексор используется для цифровых приложений, он называется цифровым мультиплексором.

Типы мультиплексоров

Мультиплексоры подразделяются на четыре типа:

2-1 мультиплексор (1 строка выбора)
Мультиплексор 4-1 (2 строки выбора)
Мультиплексор 8-1 (3 строки выбора)
Мультиплексор 16-1 (4 строки выбора)

Мультиплексор 4-к-1

Мультиплексор 4X1 содержит 4 входных бита, 1 выходной бит и 2 управляющих бита. Четыре входных бита - это 0, D1, D2 и D3, соответственно, только один из входных битов передается на выход. Значение o / p «q» зависит от значения управляющего входа AB. Управляющий бит AB решает, какой бит данных i / p должен передавать выходной сигнал. На следующем рисунке показана принципиальная схема мультиплексора 4X1 с использованием логических элементов И. Например, когда управляющие биты AB = 00, тогда разрешены более высокие логические элементы И, в то время как остальные элементы И ограничены. Таким образом, входные данные D0 передаются на выход «q».

4X1 Mux

Если управляющий вход изменен на 11, то запрещены все ворота, кроме нижнего логического элемента И. В этом случае на выход передается D3, а q = D0. Если управляющий вход изменен на AB = 11, все ворота отключены, кроме нижнего элемента AND. В этом случае на выход передается D3, а q = D3. Лучшим примером мультиплексора 4X1 является IC 74153. В этой IC o / p такое же, как и для i / p. Еще один пример мультиплексора 4X1 - IC 45352. В этой IC o / p является дополнением к i / p.

Мультиплексор 8-к-1

Мультиплексор 8-к-1 состоит из 8 входных линий, одной выходной линии и 3 линий выбора.

8-к-1 Mux

8-1 Схема мультиплексора

Для комбинации входа выбора линия данных соединяется с линией выхода. Схема, показанная ниже, представляет собой мультиплексор 8 * 1. Мультиплексор 8-к-1 требует 8 вентилей И, одного логического элемента ИЛИ и 3 линий выбора. В качестве входа комбинация входов выбора передается на логический элемент И с соответствующими строками входных данных.

Подобным образом всем логическим элементам AND предоставляется соединение. В этом мультиплексоре 8 * 1 для любого входа строки выбора один вентиль И дает значение 1, а остальные все вентили И дают 0. И, наконец, при использовании логических элементов И все элементы И добавляются, и это будет равным выбранному значению.

Схема мультиплексирования 8-к-1

Преимущества и недостатки мультиплексора

В преимущества мультиплексора включая следующее.

В мультиплексоре можно уменьшить использование количества проводов.
Это снижает стоимость, а также усложняет схему.
Реализация ряда комбинированных схем возможна с использованием мультиплексора.
Mux не требует K-карт и упрощений
Мультиплексор может сделать схему передачи менее сложной и экономичной.
Рассеивание тепла меньше из-за аналогового коммутируемого тока, который составляет от 10 мА до 20 мА.
Возможности мультиплексора можно расширить для переключения аудиосигналов, видеосигналов и т. Д.
Надежность цифровой системы можно повысить с помощью мультиплексора, поскольку он уменьшает количество внешних проводных соединений.
MUX используется для реализации нескольких комбинационных схем
Логический дизайн можно упростить с помощью MUX.

В недостатки мультиплексора включая следующее.

“разница между полупроводником и изолятором ”

Требуются дополнительные задержки в портах переключения и сигналах ввода / вывода, которые распространяются по мультиплексору.
Порты, которые можно использовать одновременно, имеют ограничения.
Переключение портов может быть обработано путем добавления сложности прошивки
Управление мультиплексором может осуществляться с помощью дополнительных портов ввода / вывода.

Применение мультиплексоров

Мультиплексоры используются в различных приложениях, в которых необходимо передавать несколько данных по одной линии.

Система связи

К система связи имеет как сеть связи, так и систему передачи. Используя мультиплексор, эффективность системы связи можно увеличить, разрешив передачу данных, например аудио- и видеоданных, из разных каналов по отдельным линиям или кабелям.

Компьютерная память

Мультиплексоры используются в памяти компьютера для поддержания большого объема памяти в компьютерах, а также для уменьшения количества медных линий, необходимых для подключения памяти к другим частям компьютера.

Телефонная сеть

В телефонных сетях несколько аудиосигналов объединяются в одну линию передачи с помощью мультиплексора.

Передача с компьютерной системы спутника

Мультиплексор используется для передачи сигналов данных от компьютерной системы космического корабля или спутника в наземную систему посредством через спутник GSM .

Что такое демультиплексор?

Демультиплексор - это также устройство с одной входной и несколькими выходными линиями. Он используется для отправки сигнала на одно из многих устройств. Основное различие между мультиплексором и демультиплексором состоит в том, что мультиплексор принимает два или более сигналов и кодирует их по проводам, тогда как демультиплексор делает обратное тому, что делает мультиплексор.

Демультиплексор

Типы демультиплексора

Демультиплексоры подразделяются на четыре типа

1-2 демультиплексора (1 линия выбора)
1-4 демультиплексора (2 линии выбора)
1-8 демультиплексор (3 линии выбора)
1-16 демультиплексор (4 линии выбора)

1-4 Демультиплексор

Демультиплексор с 1 на 4 содержит 1 входной бит, 4 выходных бита и управляющие биты. Принципиальная схема демультиплексора 1X4 показана ниже.

1X4 Demux

Бит i / p считается данными D. Этот бит данных передается в бит данных линий o / p, который зависит от значения AB и управляющего i / p.

Когда управляющий i / p AB = 01, верхний второй вентиль И разрешен, а остальные вентили И ограничены. Таким образом, на выход передается только бит данных D, а Y1 = Data.

Если бит данных D низкий, выход Y1 низкий. Если бит данных D высокий, выход Y1 высокий. Значение выхода Y1 зависит от значения бита данных D, остальные выходы находятся в низком состоянии.

Если управляющий вход изменится на AB = 10, то все ворота будут ограничены, кроме третьего логического элемента И сверху. Затем бит данных D передается только на выход Y2 и Y2 = Data. . Лучшим примером демультиплексора 1X4 является IC 74155.

1-8 Демультиплексор

Демультиплексор также называют распределителем данных, так как для него требуется один вход, 3 выбранных линии и 8 выходов. Демультиплексор принимает одну единственную строку входных данных и затем переключает ее на любую из линий вывода. Принципиальная схема демультиплексора от 1 до 8 показана ниже, в ней для выполнения операции используются 8 вентилей И.

1-8 Цепь демультиплексора

Входной бит рассматривается как данные D и передается на выходные линии. Это зависит от значения управляющего входа AB. Когда AB = 01, верхний второй вентиль F1 включен, в то время как остальные вентили И отключены, и бит данных передается на выход, давая F1 = данные. Если D низкий, F1 низкий, а если D высокий, F1 высокий. Таким образом, значение F1 зависит от значения D, а остальные выходы находятся в низком состоянии.

Преимущества и недостатки демультиплексора

В преимущества демультиплекса r включают следующее.

Демультиплексор или демультиплексор используется для разделения взаимных сигналов на отдельные потоки.
Функция Demux прямо противоположна MUX.
Для передачи аудио- или видеосигналов требуется комбинация Mux и Demux.
Demux используется как декодер в системах безопасности банковских секторов.
Эффективность системы связи можно повысить за счет комбинации Mux & Demux.

В недостатки демультиплексора включая следующее.

Может произойти потеря пропускной способности
Из-за синхронизации сигналов могут иметь место задержки.

Применение демультиплексора

Демультиплексоры используются для подключения одного источника к нескольким адресатам. Эти приложения включают следующее:

Система связи

Оба мультиплексора и демультиплексора используются в системах связи для выполнения процесса передачи данных. Демультиплексор принимает выходные сигналы от мультиплексора и на стороне приемника преобразует их обратно в исходную форму.

Арифметико-логическое устройство

Выход ALU подается на вход демультиплексора, а выход демультиплексора подключен к нескольким регистрам. Выходные данные ALU могут храниться в нескольких регистрах.

Последовательно-параллельный преобразователь

Этот преобразователь используется для восстановления параллельных данных. В этом методе последовательные данные подаются на вход демультиплексора с регулярным интервалом, а счетчик присоединяется к демультиплексору на входе управления для обнаружения сигнала данных на выходе демультиплексора. Когда все сигналы данных сохранены, выход демультиплексора может считываться параллельно.

Разница между мультиплексором и демультиплексором

Основное различие между мультиплексором и демультиплексором обсуждается ниже.

Мультиплексор	Демультиплексор
Мультиплексор (Mux) - это комбинационная схема, которая использует несколько входов данных для генерации одного выхода.	Демультиплексор (Demux) также представляет собой комбинационную схему, которая использует один вход, который может быть направлен на несколько выходов.
Мультиплексор включает несколько входов и один выход.	Демультиплексор включает один вход и несколько выходов
Мультиплексор - это селектор данных	Демультиплексор - распределитель данных
Это цифровой переключатель	Это цифровая схема
Работает по принципу многие к одному	Работает по принципу 'один ко многим'.
В мультиплексоре используется преобразование из параллельного в последовательный.	Последовательное преобразование в параллельное используется в демультиплексоре.
Мультиплексор, используемый в TDM (мультиплексирование с временным разделением), находится в конце передатчика.	Демультиплексор, используемый в TDM (мультиплексирование с временным разделением), находится на конце приемника.
Мультиплексор называется MUX.	Демультиплексор называется Demux.
При проектировании не используются лишние ворота.	В этом случае необходимы дополнительные ворота при разработке демультиплексора.
В мультиплексоре управляющие сигналы используются для выбора конкретного входа, который должен быть отправлен на выходе.	Демультиплексор использует управляющий сигнал, чтобы мы могли включить несколько выходов.
Мультиплексор используется для повышения эффективности системы связи, использующей данные передачи, такие как передача аудио, а также видео.	Демультиплексор получает сигналы o / p от мультиплексора и меняет их на уникальную форму на конце приемника.
Различные типы мультиплексоров: 8-1 MUX, 16-1 MUX и 32-1 MUX.	Различные типы демультиплексоров: 1-8 Demux, 1-16 Demux, 1-32 Demux.
В мультиплексоре набор строк выбора используется для управления конкретным входом.	В демультиплексоре выбором выходной линии можно управлять с помощью битовых значений n-линий выбора.

Ключевое различие между мультиплексором и демультиплексором

Ключевые различия между мультиплексором и демультиплексором обсуждаются ниже.

Комбинационные логические схемы, такие как мультиплексор и демультиплексор, используются в системах связи, однако их функции точно противоположны друг другу, поскольку одна работает с несколькими входами, а другая работает только с входом.
Мультиплексор или мультиплексор - это устройство N-to-1, тогда как демультиплексор - устройство 1-to-N.
Мультиплексор используется для преобразования нескольких аналоговых или цифровых сигналов в один сигнал o / p через разные линии управления. Эти управляющие линии могут быть определены с помощью такой формулы, как 2n = r, где «r» - это количество сигналов i / p, а «n» - количество требуемых линий управления.
Метод преобразования данных, используемый в MUX, параллелен последовательному, и его нетрудно понять, поскольку он использует разные входы. Однако DEMUX работает совершенно противоположно MUX, как преобразование из последовательного в параллельный. Таким образом, количество выходов в этом случае может быть достигнуто.
Демультиплексор используется для преобразования одного i / p-сигнала в несколько. Количество управляющих сигналов можно определить по той же формуле MUX.
И Mux, и Demux используются для передачи данных по сети с меньшей полосой пропускания. Но мультиплексор используется на стороне передатчика, тогда как Demux используется на стороне приемника.

Это основная информация о мультиплексорах и демультиплексоры. Надеюсь, вы получили некоторые фундаментальные представления об этой теме, наблюдая за логическими схемами и их приложениями. Вы можете написать свое мнение по этой теме в разделе комментариев ниже.

Фото Кредиты