Мултиплексор и Демултиплексор: Видове и техните разлики

Мултиплексор и Демултиплексор: Видове и техните разлики

В широкомащабните цифрови системи е необходима една линия за предаване на два или повече цифрови сигнала - и разбира се! в даден момент може да се постави един сигнал на една линия. Но това, което се изисква, е устройство, което ще ни позволи да изберем и, сигналът, който искаме да поставим на обща линия, такава схема се нарича мултиплексор. Функцията на мултиплексора е да избере входа на всякакви „n“ входни линии и да ги подаде към една изходна линия. Функцията на демултиплексора е да обърне функцията на мултиплексора. Формите за пряк път на мултиплексора и демултиплексори са mux и demux. Някои мултиплексори изпълняват и двете мултиплексиране и операции за демултиплексиране. Основната функция на мултиплексора е, че той комбинира входни сигнали, позволява компресиране на данни и споделя един канал за предаване. Тази статия дава преглед на мултиплексора и демултиплексора.



Какво са мултиплексор и демултиплексор?

В мрежата предаване , както мултиплексорът, така и демултиплексорът са комбинационни вериги . Мултиплексорът избира вход от няколко входа, след което той се предава под формата на един ред. Алтернативно име на мултиплексора е MUX или селектор за данни. Демултиплексорът използва един входен сигнал и генерира много. Така че е известен като Demux или дистрибутор на данни.


Мултиплексор и Демултиплексор

Мултиплексор и Демултиплексор



Какво е мултиплексор?

Мултиплексорът е устройство, което има множество входове и едноредов изход. Избраните редове определят кой вход е свързан с изхода, а също така увеличават количеството данни, които могат да бъдат изпратени по мрежа в рамките на определено време. Нарича се още селектор на данни.

Еднополюсният многопозиционен превключвател е прост пример за неелектронна схема на мултиплексора и е широко използван в много електронни схеми . Мултиплексорът се използва за извършване на високоскоростно превключване и е конструиран от електронни компоненти .



Мултиплексор

Мултиплексор

Мултиплексорите могат да обработват както аналогови, така и цифрови приложения . В аналоговите приложения мултиплексорите се състоят от релета и транзисторни превключватели, докато в цифровите приложения мултиплексорите са изградени от стандартни логически порти . Когато мултиплексорът се използва за цифрови приложения, той се нарича цифров мултиплексор.

Типове мултиплексор

Мултиплексорите се класифицират в четири типа:


  • 2-1 мултиплексор (1избор на ред)
  • 4-1 мултиплексор (2 избрани реда)
  • 8-1 мултиплексор (3 избрани реда)
  • 16-1 мултиплексор (4 избрани реда)

Мултиплексор 4 към 1

Мултиплексорът 4X1 включва битове с 4 входа, 1 изходен бит и 2 бита за управление. Четирите входни бита са по-точно 0, D1, D2 и D3, съответно само един от входните битове се предава към изхода. O / p ‘q’ зависи от стойността на управляващия вход AB. Контролният бит AB решава кой от i / p бита за данни трябва да предава изхода. Следващата фигура показва схемата на мултиплексора 4X1 с помощта на портите AND. Например, когато контролните битове AB = 00, тогава са разрешени по-високите AND порта, докато останалите AND порта са ограничени. По този начин входът на данни D0 се предава към изхода ‘q”

4X1 Mux

4X1 Mux

Ако входът за управление е променен на 11, тогава всички врати са ограничени с изключение на долната И порта. В този случай D3 се предава към изхода и q = D0. Ако входът за управление се промени на AB = 11, всички порти са деактивирани с изключение на долната И порта. В този случай D3 се предава към изхода и q = D3. Най-добрият пример за мултиплексор 4X1 е IC 74153. В този IC o / p е същият като i / p. Друг пример за мултиплексор 4X1 е IC 45352. В този IC o / p е комплиментът на i / p

8 към 1 мултиплексор

Мултиплексорът 8 към 1 се състои от 8 входни линии, една изходна линия и 3 реда за избор.

8 към 1 Mux

8 към 1 Mux

8-1 схема на мултиплексор

За комбинация от селекционен вход, линията за данни е свързана с изходната линия. Показаната по-долу схема е 8 * 1 мултиплексор. Мултиплексорът 8 към 1 изисква 8 И порта, една ИЛИ порта и 3 линии за избор. Като вход, комбинацията от входове за избор дава на AND порта със съответните линии за входни данни.

По подобен начин на всички порти AND се дава връзка. В този мултиплексор 8 * 1, за всеки вход за линия за избор, едната И порта дава стойност 1, а останалите всички И портата дават 0. И накрая, като се използват ИЛИ порти, всички И порти се добавят и това ще бъде равна на избраната стойност.

8-към-1 Mux схема

8-към-1 Mux схема

Предимства и недостатъци на мултиплексора

The предимства на мултиплексора включват следното.

  • В мултиплексора може да се намали използването на редица проводници
  • Това намалява разходите, както и сложността на веригата
  • Изпълнението на редица комбинирани схеми може да бъде възможно чрез използване на мултиплексор
  • Mux не изисква K-карти и опростяване
  • Мултиплексорът може да направи предавателната верига по-малко сложна и икономична
  • Разсейването на топлината е по-малко поради аналоговия превключващ ток, който варира от 10mA до 20mA.
  • Мултиплексорната способност може да бъде разширена за превключване на аудио сигнали, видео сигнали и др.
  • Надеждността на цифровата система може да бъде подобрена с помощта на MUX, тъй като намалява броя на външните кабелни връзки.
  • MUX се използва за реализиране на няколко комбинационни вериги
  • Логическият дизайн може да бъде опростен чрез MUX

The недостатъци на мултиплексора включват следното.

  • Необходими са допълнителни закъснения в рамките на превключване на портове и I / O сигнали, които се разпространяват в мултиплексора.
  • Пристанищата, които могат да се използват едновременно, имат ограничения
  • Превключването на портове може да се извърши чрез добавяне на сложността на фърмуера
  • Управлението на мултиплексора може да се извърши чрез използване на допълнителни I / O портове.

Приложения на мултиплексори

Мултиплексорите се използват в различни приложения, при които трябва да се предават множество данни с помощта на един ред.

Комуникационна система

ДА СЕ комуникационна система има както комуникационна мрежа, така и преносна система. Чрез използване на мултиплексор, ефективност на комуникационната система може да се увеличи, като се позволи предаването на данни, като аудио и видео данни от различни канали, чрез единични линии или кабели.

Компютърна памет

Мултиплексорите се използват в компютърната памет за поддържане на огромно количество памет в компютрите, а също и за намаляване на броя на медните линии, необходими за свързване на паметта с други части на компютъра.

Телефонна мрежа

В телефонните мрежи множество аудио сигнали се интегрират в една линия на предаване с помощта на мултиплексор.

Предаване от компютърната система на сателит

Мултиплексорът се използва за предаване на сигналите за данни от компютърната система на космически кораб или сателит към наземната система чрез с помощта на GSM сателит .

Какво е Demultiplexer?

Демултиплексорът също е устройство с един вход и множество изходни линии. Използва се за изпращане на сигнал към едно от многото устройства. Основната разлика между мултиплексора и демултиплексора е, че мултиплексорът приема два или повече сигнала и ги кодира на проводник, докато демултиплексорът прави обрат на това, което мултиплексорът прави.

Демултиплексор

Демултиплексор

Видове Демултиплексор

Демултиплексорите се класифицират в четири типа

  • 1-2 демултиплексор (1 избран ред)
  • 1-4 демултиплексор (2 избрани реда)
  • 1-8 демултиплексор (3 избрани реда)
  • 1-16 демултиплексор (4 избрани реда)

1-4 Демултиплексор

Демултиплексърът 1 до 4 включва 1 бит, 4 изхода и контролни битове. Схемата на демултиплексора 1X4 е показана по-долу.

1X4 Demux

1X4 Demux

I / p битът се счита за данни D. Този бит за данни се предава към бита за данни на o / p линиите, което зависи от стойността на AB и контролния i / p.

Когато контролът i / p AB = 01, горната втора AND порта е разрешена, докато останалите AND порта са ограничени. По този начин към изхода се предава само бит данни D, а Y1 = данни.

Ако битът за данни D е нисък, изходът Y1 е нисък. АКО битът за данни D е висок, изходът Y1 е висок. Стойността на изхода Y1 зависи от стойността на бит данни D, останалите изходи са в ниско състояние.

Ако входът за управление се промени на AB = 10, тогава всички порти са ограничени, с изключение на третия И порта от върха. След това битът за данни D се предава само към изхода Y2 и, Y2 = данни. . Най-добрият пример за 1Х4 демултиплексор е IC 74155.

1-8 Демултиплексор

Демултиплексорът се нарича още разпределител на данни, тъй като изисква един вход, 3 избрани реда и 8 изхода. Демултиплексорът взема една единична линия за данни и след това я превключва към която и да е от изходните линии. Схемата на демултиплексора от 1 до 8 е показана по-долу, тя използва 8 И порта за постигане на операцията.

1-8 Demux схема

1-8 Demux схема

Входният бит се счита за данни D и се предава към изходните линии. Това зависи от контролната входна стойност на AB. Когато AB = 01, горната втора врата F1 е активирана, докато останалите порти AND са деактивирани и битът за данни се предава към изхода, даващ F1 = данни. Ако D е ниско, F1 е ниско, а ако D е високо, F1 е високо. Така че стойността на F1 зависи от стойността на D, а останалите изходи са в ниско състояние.

Предимства и недостатъци на Demultiplexer

The предимства на демултиплекса r включват следното.

  • Демултиплексор или Demux се използва за разделяне на взаимните сигнали обратно на отделни потоци.
  • Функцията на Demux е напълно противоположна на MUX.
  • Предаването на аудио или видео сигнали се нуждае от комбинация от Mux и Demux.
  • Demux се използва като декодер в системите за сигурност на банковите сектори.
  • Ефективността на комуникационната система може да бъде подобрена чрез комбинацията от Mux и Demux.

The недостатъци на демултиплексора включват следното.

  • Може да се случи загуба на честотна лента
  • Поради синхронизирането на сигналите може да има закъснения

Приложения на Demultiplexer

Демултиплексорите се използват за свързване на един източник към множество дестинации. Тези приложения включват следното:

Комуникационна система

Mux и demux се използват в комуникационните системи за осъществяване на процеса на предаване на данни. Демултиплексорът получава изходните сигнали от мултиплексора и в края на приемника ги преобразува обратно в оригиналната форма.

Аритметична логическа единица

Изходът на ALU се подава като вход към демултиплексора, а изходът на демултиплексора е свързан към множество регистри. Изходът на ALU може да се съхранява в множество регистри.

Сериен към паралелен преобразувател

Този преобразувател се използва за възстановяване на паралелни данни. При тази техника серийните данни се дават като вход към демултиплексора с редовен интервал и към демултиплексора на контролния вход е прикрепен брояч, за да се открие сигналът от данни на изхода на демултиплексора. Когато всички сигнали за данни се съхраняват, изходът на demux може да се разчита паралелно.

Разлика между мултиплексор и демултиплексор

Основната разлика между мултиплексор и демултиплексор е разгледана по-долу.

Мултиплексор Демултиплексор
Мултиплексор (Mux) е комбинационна схема, която използва няколко входа за данни, за да генерира единичен изход.Демултиплексорът (Demux) също е комбинационна схема, която използва единичен вход, който може да бъде насочен през няколко изхода.
Мултиплексорът включва няколко входа и единичния изходДемултиплексорът включва единичен вход и няколко изхода
Мултиплексорът е селектор за данниДемултиплексорът е разпределител на данни
Това е цифров превключвателТова е цифрова схема
Работи на принципа на много към едноРаботи на принципа едно към много
Паралелното на серийното преобразуване се използва в мултиплексораСерийното към паралелно преобразуване се използва в Demultiplexer
Мултиплексорът, използван в TDM (Мултиплексиране с разделяне по време е в края на предавателяДемултиплексорът, използван в TDM (Мултиплексиране с разделяне по време е в края на приемника
Мултиплексорът се нарича MUXДемултиплексорът се нарича Demux
Той не използва никакви допълнителни порти, докато проектираВ това са необходими допълнителни порти, докато се проектират demux
В Multiplexer управляващите сигнали се използват за избор на конкретния вход, който трябва да бъде изпратен на изхода.Demultiplexer използва контролния сигнал, за да ни позволи да включим няколко изхода.
Мултиплексорът се използва за подобряване на ефективността на комуникационната система, използвайки данни за предаване като предаване на аудио, както и видео.Demultiplexer получава o / p сигналите от Mux и ги променя в уникалната форма в края на приемника.
Различните видове мултиплексори са 8-1 MUX, 16-1 MUX и 32-1 MUX.Различните видове демултиплексори са 1-8 Demux, 1-16 Demux, 1-32 Demux.
В мултиплексора наборът от линии за избор се използва за управление на конкретния входВ демултиплексора изборът на изходна линия може да се контролира чрез n-селекционни стойности на битови линии.

Основна разлика между мултиплексор и демултиплексор

Основните разлики между мултиплексор и демултиплексор са разгледани по-долу.

  • Комбинационните логически схеми като мултиплексор и демултиплексор се използват в комуникационните системи, но тяхната функция е точно противоположна една на друга, тъй като едната работи на множество входове, докато другата работи само на входа.
  • Мултиплексор или Mux е устройство N-към-1, докато демултиплексорът е устройство 1 към N.
  • Мултиплексор се използва за преобразуване на няколко аналогови или цифрови сигнала в единичен o / p сигнал чрез различни контролни линии. Тези контролни линии могат да бъдат определени чрез използване на тази формула като 2n = r, където 'r' е числото на i / p сигналите и 'n' е номерът на необходимите контролни линии.
  • Методът за преобразуване на данни, използван в MUX, е успореден на сериен и не е трудно да се разбере, тъй като използва различни входове. DEMUX обаче работи доста обратно на MUX като серийно към паралелно преобразуване. Така че броят на изходите може да бъде постигнат в този случай.
  • Демултиплексор се използва за преобразуване на един i / p сигнал в няколко. Броят на управляващите сигнали може да се определи, като се използва същата формула на MUX.
  • Както Mux, така и Demux се използват за предаване на данни по мрежа с по-малка честотна лента. Но мултиплексор се използва в края на предавателя, докато Demux се използва в края на приемника.

Това е основната информация за мултиплексорите и демултиплексори. Надявам се, че може да сте разбрали някои основни понятия по тази тема, като наблюдавате логическите схеми и техните приложения. Можете да напишете своите виждания по тази тема в раздела за коментари по-долу.

Снимки Кредити