Multiplexer und Demultiplexer: Typen und ihre Unterschiede

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In digitalen Großsystemen ist eine einzige Leitung erforderlich, um zwei oder mehr digitale Signale zu übertragen - und natürlich! Es kann jeweils ein Signal auf einer Leitung platziert werden. Was jedoch erforderlich ist, ist ein Gerät, mit dem wir auswählen können, und das Signal, das wir auf einer gemeinsamen Leitung platzieren möchten, wird als Multiplexer bezeichnet. Die Funktion eines Multiplexers besteht darin, den Eingang von „n“ Eingangsleitungen auszuwählen und diesen einer Ausgangsleitung zuzuführen. Die Funktion eines Demultiplexers besteht darin, die Funktion des Multiplexers umzukehren. Die Verknüpfungsformen des Multiplexers und Demultiplexer sind Mux und Demux. Einige Multiplexer führen beide aus Multiplexing und Demultiplexing-Operationen. Die Hauptfunktion des Multiplexers besteht darin, dass er Eingangssignale kombiniert, Datenkomprimierung ermöglicht und einen einzelnen Übertragungskanal gemeinsam nutzt. Dieser Artikel gibt einen Überblick über Multiplexer und Demultiplexer.

Was sind Multiplexer und Demultiplexer?

Im Netzwerk Übertragung sind sowohl der Multiplexer als auch der Demultiplexer Kombinationsschaltungen . Ein Multiplexer wählt einen Eingang aus mehreren Eingängen aus und überträgt ihn dann in Form einer einzelnen Leitung. Ein alternativer Name des Multiplexers ist MUX oder Datenauswahl. Ein Demultiplexer verwendet ein Eingangssignal und erzeugt viele. Es ist also als Demux oder Datenverteiler bekannt.




Multiplexer und Demultiplexer

Multiplexer und Demultiplexer

Was ist ein Multiplexer?

Der Multiplexer ist ein Gerät mit mehreren Eingängen und einem einzelnen Zeilenausgang. Die Auswahlleitungen bestimmen, welcher Eingang mit dem Ausgang verbunden ist, und erhöhen auch die Datenmenge, die innerhalb einer bestimmten Zeit über ein Netzwerk gesendet werden kann. Es wird auch als Datenauswahl bezeichnet.



Der einpolige Mehrpositionsschalter ist ein einfaches Beispiel für eine nicht elektronische Schaltung des Multiplexers und wird in vielen Fällen häufig verwendet elektronische Schaltkreise . Der Multiplexer wird zum Hochgeschwindigkeitsschalten verwendet und wird von konstruiert elektronische Bauteile .

Multiplexer

Multiplexer

Multiplexer können sowohl analoge als auch analoge verarbeiten digitale Anwendungen . In analogen Anwendungen bestehen Multiplexer aus Relais und Transistorschaltern, während in digitalen Anwendungen die Multiplexer nach Standard aufgebaut sind Logikgatter . Wenn der Multiplexer für digitale Anwendungen verwendet wird, wird er als digitaler Multiplexer bezeichnet.

Multiplexer-Typen

Multiplexer werden in vier Typen eingeteilt:


  • 2-1 Multiplexer (1 Auswahlleitung)
  • 4-1 Multiplexer (2 Auswahlleitungen)
  • 8-1 Multiplexer (3 Auswahlleitungen)
  • 16-1 Multiplexer (4 Auswahlleitungen)

4-zu-1-Multiplexer

Der 4X1-Multiplexer umfasst 4 Eingangsbits, 1 Ausgangsbits und 2 Steuerbits. Die vier Eingangsbits sind nämlich 0, D1, D2 und D3, wobei jeweils nur eines der Eingangsbits an den Ausgang übertragen wird. Das o / p 'q' hängt vom Wert des Steuereingangs AB ab. Das Steuerbit AB entscheidet, welches der E / A-Datenbits den Ausgang übertragen soll. Die folgende Abbildung zeigt das 4X1-Multiplexer-Schaltbild mit UND-Gattern. Wenn beispielsweise die Steuerbits AB = 00 sind, sind die höheren UND-Gatter zulässig, während die verbleibenden UND-Gatter beschränkt sind. Somit wird der Dateneingang D0 an den Ausgang 'q' übertragen.

4X1 Mux

4X1 Mux

Wenn der Steuereingang auf 11 geändert wird, sind alle Gatter außer dem unteren UND-Gatter eingeschränkt. In diesem Fall wird D3 an den Ausgang übertragen und q = D0. Wenn der Steuereingang auf AB = 11 geändert wird, sind alle Gatter außer dem unteren UND-Gatter deaktiviert. In diesem Fall wird D3 an den Ausgang übertragen und q = D3. Das beste Beispiel für einen 4X1-Multiplexer ist IC 74153. In diesem IC ist der O / P der gleiche wie der I / P. Ein weiteres Beispiel für einen 4X1-Multiplexer ist der IC 45352. In diesem IC ist der O / P das Kompliment des I / P.

8-zu-1-Multiplexer

Der 8-zu-1-Multiplexer besteht aus 8 Eingangsleitungen, einer Ausgangsleitung und 3 Auswahlleitungen.

8-zu-1 Mux

8-zu-1 Mux

8-1 Multiplexer-Schaltung

Bei der Kombination eines Auswahleingangs wird die Datenleitung mit der Ausgangsleitung verbunden. Die unten gezeigte Schaltung ist ein 8 * 1-Multiplexer. Der 8-zu-1-Multiplexer benötigt 8 UND-Gatter, ein ODER-Gatter und 3 Auswahlleitungen. Als Eingang gibt die Kombination der Auswahleingänge dem UND-Gatter mit den entsprechenden Eingangsdatenleitungen.

In ähnlicher Weise erhalten alle UND-Gatter eine Verbindung. In diesem 8 * 1-Multiplexer ergibt ein UND-Gatter für jeden Auswahlleitungseingang einen Wert von 1 und die verbleibenden UND-Gatter ergeben 0. Und schließlich werden unter Verwendung von ODER-Gattern alle UND-Gatter addiert, und dies wird sein gleich dem ausgewählten Wert.

8-zu-1-Mux-Schaltung

8-zu-1-Mux-Schaltung

Vor- und Nachteile des Multiplexers

Das Vorteile des Multiplexers das Folgende einschließen.

  • Im Multiplexer kann die Verwendung einer Anzahl von Drähten verringert werden
  • Dies reduziert die Kosten sowie die Komplexität der Schaltung
  • Die Implementierung einer Anzahl von Kombinationsschaltungen kann unter Verwendung eines Multiplexers möglich sein
  • Mux benötigt keine K-Maps und keine Vereinfachung
  • Der Multiplexer kann die Übertragungsschaltung weniger komplex und wirtschaftlich machen
  • Die Wärmeableitung ist aufgrund des analogen Schaltstroms von 10 mA bis 20 mA geringer.
  • Die Multiplexer-Fähigkeit kann erweitert werden, um Audiosignale, Videosignale usw. zu schalten.
  • Die Zuverlässigkeit des digitalen Systems kann mithilfe eines MUX verbessert werden, da die Anzahl der externen Kabelverbindungen verringert wird.
  • MUX wird verwendet, um mehrere kombinatorische Schaltungen zu implementieren
  • Das Logikdesign kann durch MUX vereinfacht werden

Das Nachteile des Multiplexers das Folgende einschließen.

  • Zusätzliche Verzögerungen innerhalb der Switching-Ports und E / A-Signale, die sich im gesamten Multiplexer ausbreiten.
  • Die Ports, die gleichzeitig verwendet werden können, haben Einschränkungen
  • Switching-Ports können durch Hinzufügen der Komplexität der Firmware behandelt werden
  • Die Steuerung des Multiplexers kann über zusätzliche E / A-Ports erfolgen.

Anwendungen von Multiplexern

Multiplexer werden in verschiedenen Anwendungen verwendet, bei denen mehrere Daten unter Verwendung einer einzelnen Leitung übertragen werden müssen.

Kommunikationssystem

ZU Kommunikationssystem hat sowohl ein Kommunikationsnetz als auch ein Übertragungssystem. Durch die Verwendung eines Multiplexers kann die Effizienz des Kommunikationssystems kann erhöht werden, indem die Übertragung von Daten wie Audio- und Videodaten von verschiedenen Kanälen über einzelne Leitungen oder Kabel ermöglicht wird.

Computerspeicher

Multiplexer werden im Computerspeicher verwendet, um eine große Menge an Speicher in den Computern aufrechtzuerhalten und um die Anzahl der Kupferleitungen zu verringern, die erforderlich sind, um den Speicher mit anderen Teilen des Computers zu verbinden.

Telefonnetz

In Telefonnetzen werden mit Hilfe eines Multiplexers mehrere Audiosignale auf einer einzigen Übertragungsleitung integriert.

Übertragung eines Satelliten vom Computersystem

Der Multiplexer wird verwendet, um die Datensignale vom Computersystem eines Raumfahrzeugs oder eines Satelliten zum Bodensystem durch zu übertragen mit einem GSM-Satelliten .

Was ist Demultiplexer?

Der Demultiplexer ist auch ein Gerät mit einer Eingangs- und mehreren Ausgangsleitungen. Es wird verwendet, um ein Signal an eines der vielen Geräte zu senden. Der Hauptunterschied zwischen einem Multiplexer und einem Demultiplexer besteht darin, dass ein Multiplexer zwei oder mehr Signale aufnimmt und sie auf einem Draht codiert, während ein Demultiplexer umgekehrt zu dem arbeitet, was der Multiplexer tut.

Demultiplexer

Demultiplexer

Arten von Demultiplexern

Demultiplexer werden in vier Typen eingeteilt

  • 1-2 Demultiplexer (1 Auswahlleitung)
  • 1-4 Demultiplexer (2 Auswahlleitungen)
  • 1-8 Demultiplexer (3 Auswahlleitungen)
  • 1-16 Demultiplexer (4 Auswahlleitungen)

1-4 Demultiplexer

Der 1-zu-4-Demultiplexer umfasst 1-Eingangsbit, 4-Ausgangsbits und Steuerbits. Das 1X4-Demultiplexer-Schaltbild ist unten gezeigt.

1X4 Demux

1X4 Demux

Das I / P-Bit wird als Daten D betrachtet. Dieses Datenbit wird an das Datenbit der O / P-Leitungen übertragen, was vom AB-Wert und dem Steuer-I / P abhängt.

Wenn die Steuerung i / p AB = 01 ist, ist das obere zweite UND-Gatter zulässig, während die verbleibenden UND-Gatter beschränkt sind. Somit wird nur das Datenbit D an den Ausgang übertragen und Y1 = Daten.

Wenn das Datenbit D niedrig ist, ist der Ausgang Y1 niedrig. Wenn das Datenbit D hoch ist, ist der Ausgang Y1 hoch. Der Wert des Ausgangs Y1 hängt vom Wert des Datenbits D ab, die verbleibenden Ausgänge befinden sich in einem niedrigen Zustand.

Wenn sich der Steuereingang auf AB = 10 ändert, sind alle Gatter außer dem dritten UND-Gatter von oben eingeschränkt. Dann wird das Datenbit D nur an den Ausgang Y2 übertragen und Y2 = Daten. . Das beste Beispiel für einen 1X4-Demultiplexer ist IC 74155.

1-8 Demultiplexer

Der Demultiplexer wird auch als Datenverteiler bezeichnet, da er einen Eingang, 3 ausgewählte Leitungen und 8 Ausgänge benötigt. Der Demultiplexer nimmt eine einzelne Eingangsdatenleitung und schaltet sie dann auf eine der Ausgangsleitungen um. Das 1-zu-8-Demultiplexer-Schaltbild ist unten gezeigt. Es verwendet 8 UND-Gatter, um den Betrieb zu erreichen.

1-8 Demux-Schaltung

1-8 Demux-Schaltung

Das Eingangsbit wird als Daten D betrachtet und an die Ausgangsleitungen übertragen. Dies hängt vom Steuereingabewert des AB ab. Wenn AB = 01, wird das obere zweite Gatter F1 aktiviert, während die verbleibenden UND-Gatter deaktiviert sind, und das Datenbit wird an den Ausgang übertragen, der F1 = Daten ergibt. Wenn D niedrig ist, ist F1 niedrig, und wenn D hoch ist, ist F1 hoch. Der Wert von F1 hängt also vom Wert von D ab, und die verbleibenden Ausgänge befinden sich im niedrigen Zustand.

Vor- und Nachteile des Demultiplexers

Das Vorteile von Demultiplex r umfassen die folgenden.

  • Ein Demultiplexer oder Demux wird verwendet, um die gegenseitigen Signale wieder in separate Ströme aufzuteilen.
  • Die Funktion von Demux ist ganz anders als bei MUX.
  • Die Übertragung von Audio- oder Videosignalen erfordert eine Kombination aus Mux und Demux.
  • Demux wird als Decoder in den Sicherheitssystemen des Bankensektors eingesetzt.
  • Die Effizienz des Kommunikationssystems kann durch die Kombination von Mux & Demux verbessert werden.

Das Nachteile des Demultiplexers das Folgende einschließen.

  • Bandbreitenverschwendung kann auftreten
  • Aufgrund der Synchronisation der Signale können Verzögerungen auftreten

Anwendungen von Demultiplexer

Demultiplexer werden verwendet, um eine einzelne Quelle mit mehreren Zielen zu verbinden. Diese Anwendungen umfassen Folgendes:

Kommunikationssystem

Mux und Demux werden beide in Kommunikationssystemen verwendet, um den Prozess der Datenübertragung durchzuführen. Ein De-Multiplexer empfängt die Ausgangssignale vom Multiplexer und wandelt sie auf der Empfängerseite wieder in die ursprüngliche Form um.

Arithmetik-Logikeinheit

Der Ausgang der ALU wird dem De-Multiplexer als Eingang zugeführt, und der Ausgang des Demultiplexers ist mit mehreren Registern verbunden. Der Ausgang der ALU kann in mehreren Registern gespeichert werden.

Seriell-Parallel-Wandler

Dieser Konverter dient zur Rekonstruktion paralleler Daten. Bei dieser Technik werden serielle Daten in regelmäßigen Abständen als Eingang zum Demultiplexer gegeben, und am Steuereingang wird ein Zähler an den Demultiplexer angeschlossen, um das Datensignal am Ausgang des Demultiplexers zu erfassen. Wenn alle Datensignale gespeichert sind, kann der Ausgang des Demux parallel ausgelesen werden.

Unterschied zwischen Multiplexer und Demultiplexer

Der Hauptunterschied zwischen Multiplexer und Demultiplexer wird unten diskutiert.

Multiplexer Demultiplexer
Ein Multiplexer (Mux) ist eine kombinatorische Schaltung, die mehrere Dateneingänge verwendet, um einen einzelnen Ausgang zu erzeugen.Ein Demultiplexer (Demux) ist auch eine Kombinationsschaltung, die einen einzelnen Eingang verwendet, der über mehrere Ausgänge geleitet werden kann.
Der Multiplexer enthält mehrere Eingänge und einen einzelnen AusgangDemultiplexer enthält einen Eingang und mehrere Ausgänge
Ein Multiplexer ist ein DatenwählerDer Demultiplexer ist ein Datenverteiler
Es ist ein digitaler SchalterEs ist eine digitale Schaltung
Es funktioniert nach dem Prinzip von vielen zu einemEs funktioniert nach dem Prinzip Eins-zu-Viele
Die Parallel-Seriell-Wandlung wird im Multiplexer verwendetDie Konvertierung von seriell zu parallel wird in Demultiplexer verwendet
Der in TDM (Time Division Multiplexing) verwendete Multiplexer befindet sich am Ende des SendersDer in TDM (Time Division Multiplexing) verwendete Demultiplexer befindet sich am Ende des Empfängers
Der Multiplexer heißt MUXDer Demultiplexer heißt Demux
Beim Entwerfen werden keine zusätzlichen Tore verwendetDabei sind beim Entwerfen von Demux zusätzliche Gates erforderlich
Im Multiplexer werden Steuersignale verwendet, um den spezifischen Eingang auszuwählen, der am Ausgang gesendet werden muss.Demultiplexer verwendet das Steuersignal, um mehrere Ausgänge einzuschließen.
Der Multiplexer wird verwendet, um die Effizienz des Kommunikationssystems unter Verwendung von Übertragungsdaten wie der Übertragung von Audio und Video zu verbessern.Der Demultiplexer empfängt die O / P-Signale vom Mux und ändert sie in die eindeutige Form am Ende des Empfängers.
Die verschiedenen Arten von Multiplexern sind 8-1 MUX, 16-1 MUX und 32-1 MUX.Die verschiedenen Arten von Demultiplexern sind 1-8 Demux, 1-16 Demux, 1-32 Demux.
Im Multiplexer wird der Satz von Auswahlleitungen verwendet, um den spezifischen Eingang zu steuernIm Demultiplexer kann die Auswahl der Ausgangsleitung durch Bitwerte von n Auswahlleitungen gesteuert werden.

Hauptunterschied zwischen Multiplexer und Demultiplexer

Die Hauptunterschiede zwischen Multiplexer und Demultiplexer werden unten diskutiert.

  • Die kombinatorischen Logikschaltungen wie Multiplexer und Demultiplexer werden in Kommunikationssystemen verwendet, ihre Funktion ist jedoch genau entgegengesetzt, da eine an mehreren Eingängen arbeitet, während die andere nur an Eingängen arbeitet.
  • Multiplexer oder Mux ist ein N-zu-1-Gerät, während Demultiplexer ein 1-zu-N-Gerät ist.
  • Ein Multiplexer wird verwendet, um mehrere analoge oder digitale Signale über verschiedene Steuerleitungen in ein einziges O / P-Signal umzuwandeln. Diese Steuerleitungen können unter Verwendung dieser Formel wie 2n = r bestimmt werden, wobei 'r' die Anzahl der I / P-Signale und 'n' die Anzahl der erforderlichen Steuerleitungen ist.
  • Die in MUX verwendete Datenkonvertierungsmethode ist parallel zur seriellen Methode und nicht schwer zu verstehen, da unterschiedliche Eingaben verwendet werden. DEMUX funktioniert jedoch ganz umgekehrt zu MUX wie eine Seriell-Parallel-Konvertierung. In diesem Fall kann also die Anzahl der Ausgänge erreicht werden.
  • Ein Demultiplexer wird verwendet, um ein I / P-Signal in mehrere umzuwandeln. Die Anzahl der Steuersignale kann unter Verwendung der gleichen Formel von MUX bestimmt werden.
  • Sowohl der Mux als auch der Demux werden verwendet, um die Daten über ein Netzwerk mit geringerer Bandbreite zu übertragen. Der Multiplexer wird jedoch auf der Senderseite verwendet, während der Demux auf der Empfängerseite verwendet wird.

Dies sind die grundlegenden Informationen über Multiplexer und Demultiplexer. Ich hoffe, Sie haben einige grundlegende Konzepte zu diesem Thema erhalten, indem Sie die Logikschaltungen und ihre Anwendungen beobachtet haben. Sie können Ihre Ansichten zu diesem Thema im Kommentarbereich unten schreiben.

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