Multiplexer

In der Elektronik ist ein multiplexer (oder MUX) ein Gerät, das eines von mehrerem Analogon oder Digitaleingangssignalen und vorwärts dem ausgewählten Eingang in eine einzelne Linie auswählt. Ein multiplexer von 2 Eingängen hat n ausgesuchte Linien, die verwendet werden, um auszuwählen, die Linie eingeben, um an die Produktion zu senden. Multiplexers werden hauptsächlich verwendet, um die Datenmenge zu vergrößern, die über das Netz innerhalb einer bestimmten Zeitdauer und Bandbreite gesandt werden kann. Ein multiplexer wird auch einen Datenauswählenden genannt. Sie werden in CCTV verwendet, und fast jedes Geschäft, das geeigneten CCTV hat, wird einen von diesen besitzen.

Ein elektronischer multiplexer macht es möglich für mehrere Signale, ein Gerät oder Quelle, zum Beispiel ein A/D Konverter oder eine Nachrichtenlinie zu teilen, anstatt ein Gerät pro Eingangssignal zu haben.

Andererseits ist ein Demultiplexer (oder demux) ein Gerät, das ein einzelnes Eingangssignal nimmt und eine von vielen DatenProduktionslinien auswählt, die mit dem einzelnen Eingang verbunden wird. Ein multiplexer wird häufig mit einem Ergänzungsdemultiplexer auf der Empfangsseite verwendet.

Ein elektronischer multiplexer kann als ein vielfacher Eingang, Schalter der einzelnen Produktion und ein Demultiplexer als ein einzelner Eingang, Schalter der vielfachen Produktion betrachtet werden. Das schematische Symbol für einen multiplexer ist ein gleichschenkliges Trapezoid mit der längeren parallelen Seite, die die Eingangsnadeln und die kurze parallele Seite enthält, die die Produktionsnadel enthält. Das schematische auf dem Recht zeigt sich 2 zu 1 multiplexer links und ein gleichwertiger Schalter rechts. Die Leitung verbindet den gewünschten Eingang mit der Produktion.

Fernmeldewesen

Im Fernmeldewesen ist ein multiplexer ein Gerät, das mehrere Eingangsinformationssignale in ein Produktionssignal verbindet, das mehrere Nachrichtenkanäle mittels etwas Mehrfachtechnik trägt. Ein Demultiplexer, ist in diesem Zusammenhang, ein Gerät, das ein einzelnes Eingangssignal nimmt, das viele Kanäle trägt und diejenigen über vielfache Produktionssignale trennt.

Im Fernmeldewesen und der Signalverarbeitung kann analoge Zeitabteilung multiplexer (TDM) mehrere Proben von getrennten Analogsignalen nehmen und sie in ein Breitbandanalogsignal des Pulsumfangs hat moduliert (PAM) verbinden. Wechselweise kann ein digitaler TDM multiplexer eine begrenzte Zahl der unveränderlichen Bit-Rate Digitaldatenströme in einen Datenstrom einer höheren Datenrate, durch das Formen von Datenrahmen verbinden, die aus einem timeslot pro Kanal bestehen.

Im Fernmeldewesen, den Computernetzen und dem Digitalvideo, kann ein statistischer multiplexer mehrere variable Bit-Rate-Datenströme in ein unveränderliches Bandbreite-Signal zum Beispiel mittels der Paket-Weise-Kommunikation verbinden. Ein Gegenteil multiplexer kann mehrere Nachrichtenkanäle verwerten, um ein Signal zu übertragen.

Kostenersparnisse

Ein Gebrauch für multiplexers wird Ersparnisse durch das Anschließen eines multiplexer und eines Demultiplexers (oder demux) zusammen über einen einzelnen Kanal (durch das Anschließen der einzelnen Produktion des multiplexer mit dem einzelnen Eingang des Demultiplexers) gekostet.

Das Image demonstriert nach rechts das.

In diesem Fall sind die Kosten, getrennte Kanäle für jede Datenquelle durchzuführen, teurer als die Kosten und Unannehmlichkeit, die gleichzeitig sendenden/entschachtelnden Funktionen zur Verfügung zu stellen.

In einer physischen Analogie, denken Sie das sich verschmelzende Verhalten von Pendlern, die eine schmale Brücke durchqueren; Fahrzeuge werden sich mit den wenigen verfügbaren Gassen abwechseln. Nach dem Erreichen des Endes der Brücke werden sie sich in getrennte Wege zu ihren Bestimmungsörtern trennen.

An der Empfangsseite der Datenverbindung ist ein Ergänzungsdemultiplexer normalerweise erforderlich zu brechen einzelner Datenstrom treten in die ursprünglichen Ströme zurück.

In einigen Fällen kann das weite Endsystem mehr Funktionalität haben als ein einfacher Demultiplexer und so, während das Entschachteln noch logisch besteht, kann es nie wirklich physisch geschehen.

Das würde typisch sein, wo ein multiplexer mehreren IP Netzbenutzern dient und dann direkt in einen Router frisst, der sofort den Inhalt der kompletten Verbindung in seinen Routenplanungsverarbeiter liest und dann das Entschachteln im Gedächtnis davon tut, wo es direkt in IP Pakete umgewandelt wird.

Häufig werden ein multiplexer und Demultiplexer zusammen in ein einzelnes Stück der Ausrüstung verbunden, auf die gewöhnlich einfach als ein "multiplexer" verwiesen wird. Beide Stücke der Ausrüstung sind an beiden Enden einer Übertragungsverbindung erforderlich, weil die meisten Kommunikationssysteme in beiden Richtungen übersenden.

Ein echtes Weltbeispiel ist die Entwicklung der Telemetrie für die Übertragung vom System des Computers/Instrumentierung eines Satelliten, Raumhandwerks oder anderen entfernten Fahrzeugs zu einem Boden-basierten System.

Im analogen Stromkreis-Design ist ein multiplexer ein spezieller Typ des analogen Schalters, der ein Signal verbindet, das von mehreren Eingängen bis eine einzelne Produktion ausgewählt ist.

Digitaler multiplexers

Im Digitalstromkreis-Design sind die Auswählender-Leitungen von Digitalwichtigkeit. Im Fall von 2 zu 1 multiplexer würde ein Logikwert von 0 zur Produktion in Verbindung stehen, während ein Logikwert von 1 zur Produktion in Verbindung stehen würde.

In größerem multiplexers ist die Zahl von Auswählender-Nadeln dem gleich, wo die Zahl von Eingängen ist.

Zum Beispiel würden 9 bis 16 Eingänge nicht weniger als 4 Auswählender-Nadeln verlangen, und 17 bis 32 Eingänge würden nicht weniger als 5 Auswählender-Nadeln verlangen.

Der binäre auf diesen Auswählender-Nadeln ausgedrückte Wert bestimmt die ausgewählte Eingangsnadel.

2 zu 1 hat multiplexer eine boolean Gleichung, wo und die zwei Eingänge sind, ist der Auswählender-Eingang, und ist die Produktion:

:

Der als eine Wahrheitstabelle ausgedrückt werden kann:

Diese Wahrheitstabelle zeigt dass wenn dann, aber wenn dann. Eine aufrichtige Verwirklichung davon 2 zu 1 multiplexer würde 2 UND Tore, ODER Tor und ein NICHT Tor brauchen.

Größere multiplexers sind auch üblich und verlangen wie oben angegeben Auswählender-Nadeln für Eingänge. Andere allgemeine Größen sind 4 zu 1, 8 zu 1, und 16 zu 1. Da Digitallogik binäre Werte verwendet, werden Mächte 2 (4, 8, 16) verwendet, um mehrere Eingänge für die gegebene Zahl von Auswählender-Eingängen maximal zu kontrollieren.

File:Multiplexer 4 zu 1.svg|4 zu 1 mux

File:Multiplexer 8 zu 1.svg|8 zu 1 mux

File:Multiplexer 16 zu 1.svg|16 zu 1 mux

</Galerie>

Die boolean Gleichung für 4 zu 1 multiplexer ist:

:

Zwei Verwirklichungen, für 4 zu 1 multiplexer zu schaffen, werden unten gezeigt:

| }\

Das Anketten multiplexers

Größerer multiplexers kann durch das Verwenden kleineren multiplexers durch das Anketten von ihnen zusammen gebaut werden. Zum Beispiel 8 zu 1 kann multiplexer mit zwei 4 zu 1 und ein 2 zu 1 multiplexers gemacht werden. Die zwei 4 zu 1 multiplexer Produktionen werden in 2 zu 1 mit den Auswählender-Nadeln auf den 4 zu 1's gefüttert, der in der Parallele gestellt ist, die eine Gesamtzahl von Auswählender-Eingängen zu 3 gibt, der zu 8 zu 1 gleichwertig ist.

Die Liste von ICs, die zur Verfügung stellen gleichzeitig zu senden

Die 7400 Reihen haben mehrere ICs, die multiplexer (s) enthalten:

Digitaldemultiplexer

Demultiplexer nehmen einen Dateneingang und mehrere Auswahl-Eingänge, und sie haben mehrere Produktionen.

Sie schicken den Dateneingang zu einer der Produktionen abhängig von den Werten der Auswahl-Eingänge nach.

Demultiplexer sind manchmal günstig, um allgemeine Zweck-Logik, weil zu entwerfen, wenn der Eingang des Demultiplexers immer, die Demultiplexer-Taten als ein Decoder wahr ist.

Das bedeutet, dass jede Funktion der Auswahl-Bit durch logisch ODER-ING den richtigen Satz von Produktionen gebaut werden kann.

Wenn X der Eingang ist und S der Auswählende ist, und A und B die Produktionen sind:

Die Liste von ICs, die das Entschachteln zur Verfügung stellen

Die 7400 Reihen haben mehrere ICs, die Demultiplexer enthalten:

Multiplexers als PLDs

Multiplexers kann auch als Bestandteile von programmierbaren Logikgeräten verwendet werden. Durch das Spezifizieren der Logikeinordnung in den Eingangssignalen kann ein kundenspezifischer Logikstromkreis geschaffen werden. Die Auswählender-Eingänge handeln dann als die Logikeingänge. Das ist in Situationen besonders nützlich, wenn gekostet ein Faktor und für die Modularität ist.

Siehe auch

Weiterführende Literatur


Wirklichkeitsfernsehen / Diejenigen, die Omelas davonlaufen
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