Multiplexer og demultiplexer: Typer og deres forskelle

Multiplexer og demultiplexer: Typer og deres forskelle

I store digitale systemer kræves en enkelt linje for at videreføre to eller flere digitale signaler - og selvfølgelig! ad gangen kan et signal placeres på en linje. Men hvad der kræves er en enhed, der giver os mulighed for at vælge, og det signal, vi ønsker at placere på en fælles linje, kaldes et sådant kredsløb som en multiplexer. Funktionen af ​​en multiplexer er at vælge indgangen på eventuelle 'n' inputlinjer og føre den til en outputlinje. En demultiplexers funktion er at vende om multiplexerens funktion. Genvejsformerne til multiplexeren og demultiplexere er mux og demux. Nogle multiplexere udfører begge dele multiplexing og demultiplexing-operationer. Multiplexerens hovedfunktion er, at den kombinerer indgangssignaler, tillader datakomprimering og deler en enkelt transmissionskanal. Denne artikel giver et overblik over multiplexer og demultiplexer.



Hvad er Multiplexer og Demultiplexer?

In-netværk smitte , både multiplexeren og demultiplexeren er kombinationskredsløb . En multiplexer vælger en indgang fra flere indgange, så sendes den i form af en enkelt linje. Et alternativt navn på multiplexeren er MUX eller datavælger. En demultiplexer bruger et indgangssignal og genererer mange. Så det er kendt som Demux eller datadistributør.


Multiplexer og demultiplexer

Multiplexer og demultiplexer





Hvad er en multiplexer?

Multiplexeren er en enhed, der har flere indgange og single line output. De valgte linjer bestemmer, hvilket input der er forbundet til output, og øger også mængden af ​​data, der kan sendes over et netværk inden for en bestemt tid. Det kaldes også en datavælger.

Den enkeltpolede multi-position switch er et simpelt eksempel på et ikke-elektronisk kredsløb i multiplexeren, og det er meget brugt i mange elektroniske kredsløb . Multiplexeren bruges til at udføre højhastighedskobling og er konstrueret af elektroniske komponenter .



Multiplexer

Multiplexer

Multiplexere er i stand til at håndtere både analoge og digitale applikationer . I analoge applikationer består multiplexere af relæer og transistorafbrydere, mens multiplexere i digitale applikationer er bygget fra standard logiske porte . Når multiplexeren bruges til digitale applikationer, kaldes det en digital multiplexer.

Multiplexertyper

Multiplexere er klassificeret i fire typer:


  • 2-1 multiplexer (1 vælg linje)
  • 4-1 multiplexer (2 valgte linjer)
  • 8-1 multiplexer (3 vælg linjer)
  • 16-1 multiplexer (4 vælg linjer)

4-til-1 multiplexer

4X1 multiplexeren består af 4-input bits, 1- output bit og 2- kontrol bit. De fire inputbits er nemlig 0, D1, D2 og D3, henholdsvis kun en af ​​inputbitene transmitteres til udgangen. O / p 'q' afhænger af værdien af ​​kontrolindgang AB. Kontrolbit AB beslutter, hvilken af ​​i / p-databit der skal transmittere output. Følgende figur viser kredsløbsdiagrammet 4X1 multiplexer ved hjælp af AND-porte. For eksempel, når kontrolbitene AB = 00, er de højere AND-porte tilladt, mens de resterende AND-porte er begrænset. Således transmitteres dataindgang D0 til output 'q'

4X1 Mux

4X1 Mux

Hvis kontrolindgangen ændres til 11, er alle porte begrænset undtagen bunden OG porten. I dette tilfælde transmitteres D3 til udgangen, og q = D0. Hvis kontrolindgangen ændres til AB = 11, deaktiveres alle porte undtagen bunden OG porten. I dette tilfælde transmitteres D3 til udgangen, og q = D3. Det bedste eksempel på en 4X1 multiplexer er IC 74153. I denne IC er o / p den samme som i / p. Et andet eksempel på en 4X1 multiplexer er IC 45352. I denne IC er o / p komplimentet til i / p

8-til-1 multiplexer

8-til-1 multiplexeren består af 8 indgangslinjer, en udgangslinje og 3 udvælgelseslinjer.

8-til-1 Mux

8-til-1 Mux

8-1 Multiplexer-kredsløb

Til kombinationen af ​​en valgindgang er datalinjen forbundet til udgangslinjen. Nedenstående kredsløb er en 8 * 1 multiplexer. 8-til-1-multiplexeren kræver 8 AND-porte, en ELLER gate og 3 markeringslinjer. Som input giver kombinationen af ​​valgindgange AND-porten med de tilsvarende inputdatalinjer.

På samme måde får alle AND-porte forbindelse. I denne 8 * 1 multiplexer giver en AND-gate for enhver valglinjeindgang en værdi på 1, og de resterende alle OG-porte giver 0. Og til sidst, ved at bruge ELLER-porte, tilføjes alle AND-porte, og dette vil være lig med den valgte værdi.

8-til-1 Mux-kredsløb

8-til-1 Mux-kredsløb

Fordele og ulemper ved Multiplexer

Det fordelene ved multiplexer inkluderer følgende.

  • I multiplexer kan brugen af ​​et antal ledninger reduceres
  • Det reducerer omkostningerne såvel som kompleksiteten af ​​kredsløbet
  • Implementeringen af ​​et antal kombinationskredsløb kan være mulig ved hjælp af en multiplexer
  • Mux kræver ikke K-maps og forenkling
  • Multiplexeren kan gøre transmissionskredsen mindre kompleks og økonomisk
  • Varmeafgivelsen er mindre på grund af den analoge koblingsstrøm, der varierer fra 10mA til 20mA.
  • Multiplexer-evnen kan udvides til at skifte lydsignaler, videosignaler osv.
  • Det digitale systems pålidelighed kan forbedres ved hjælp af en MUX, da det reducerer antallet af eksterne kabelforbindelser.
  • MUX bruges til at implementere flere kombinationskredsløb
  • Det logiske design kan forenkles gennem MUX

Det ulemper ved multiplexer inkluderer følgende.

  • Yderligere forsinkelser krævet inden for skiftende porte og I / O-signaler, der spredes i hele multiplexeren.
  • De porte, der kan bruges samtidigt, har begrænsninger
  • Skift af porte kan håndteres ved at tilføje kompleksiteten af ​​firmware
  • Styringen af ​​multiplexer kan udføres ved hjælp af yderligere I / O-porte.

Anvendelser af multipleksere

Multiplexere anvendes i forskellige applikationer, hvor multiple data skal transmitteres ved hjælp af en enkelt linje.

Kommunikationssystem

TIL kommunikationssystem har både et kommunikationsnetværk og et transmissionssystem. Ved at bruge en multiplexer kan effektiviteten af ​​kommunikationssystemet kan øges ved at tillade transmission af data, såsom lyd- og videodata fra forskellige kanaler gennem enkeltledninger eller kabler.

Computerhukommelse

Multiplexere bruges i computerhukommelsen til at opretholde en enorm mængde hukommelse i computere og også til at reducere antallet af kobberledninger, der kræves for at forbinde hukommelsen til andre dele af computeren.

Telefonnet

I telefonnetværk integreres flere lydsignaler på en enkelt transmissionslinje ved hjælp af en multiplexer.

Transmission fra computersystemet til en satellit

Multiplexeren bruges til at transmittere datasignalerne fra et rumfartøjs computersystem eller en satellit til jordsystemet ved ved hjælp af en GSM-satellit .

Hvad er Demultiplexer?

De-multiplexer er også en enhed med en indgang og flere outputlinjer. Det bruges til at sende et signal til en af ​​de mange enheder. Hovedforskellen mellem en multiplexer og en de-multiplexer er, at en multiplexer tager to eller flere signaler og koder dem på en ledning, hvorimod en de-multiplexer vender tilbage til, hvad multiplexeren gør.

Demultiplexer

Demultiplexer

Typer af demultiplexer

Demultiplexere klassificeres i fire typer

  • 1-2 demultiplexer (1 vælg linje)
  • 1-4 demultiplexer (2 vælg linjer)
  • 1-8 demultiplexer (3 vælg linjer)
  • 1-16 demultiplexer (4 vælg linjer)

1-4 Demultiplexer

1-til-4 demultiplexeren omfatter 1- input bit, 4-output bits og kontrolbits. 1X4 demultiplexer kredsløbsdiagrammet er vist nedenfor.

1X4 Demux

1X4 Demux

I / p-bit betragtes som data D. Denne databit transmitteres til databiten for o / p-linjerne, hvilket afhænger af AB-værdien og styringen i / p.

Når styringen i / p AB = 01, er den øverste anden OG-port tilladt, mens de resterende OG-porte er begrænset. Således transmitteres kun databit D til udgangen, og Y1 = Data.

Hvis databitten D er lav, er output Y1 lav. HVIS databit D er høj, er output Y1 høj. Værdien af ​​output Y1 afhænger af værdien af ​​databit D, de resterende output er i lav tilstand.

Hvis kontrolindgangen skifter til AB = 10, er alle porte begrænset undtagen den tredje AND-port fra toppen. Derefter transmitteres databit D kun til output Y2 og Y2 = Data. . Det bedste eksempel på 1X4 demultiplexer er IC 74155.

1-8 Demultiplexer

Demultiplexeren kaldes også en datadistributør, da den kræver en indgang, 3 valgte linjer og 8 udgange. De-multiplexer tager en enkelt input datalinje og skifter den derefter til en af ​​output-linjerne. 1 til 8 demultiplexer-kredsløbsdiagrammet er vist nedenfor, det bruger 8 OG-porte til at opnå operationen.

1-8 Demux-kredsløb

1-8 Demux-kredsløb

Inputbiten betragtes som data D, og ​​den transmitteres til outputlinierne. Dette afhænger af ABB's kontrolindgangsværdi. Når AB = 01 er den øverste anden gate F1 aktiveret, mens de resterende AND-porte er deaktiveret, og databitten transmitteres til udgangen, hvilket giver F1 = data. Hvis D er lav, er F1 lav, og hvis D er høj, er F1 høj. Så værdien af ​​F1 afhænger af værdien af ​​D, og ​​de resterende output er i lav tilstand.

Fordele og ulemper ved Demultiplexer

Det fordele ved demultiplexe r inkluderer følgende.

  • En demultiplexer eller Demux bruges til at opdele de gensidige signaler tilbage i separate strømme.
  • Demux 'funktion er helt modsat MUX.
  • Transmissionen af ​​lyd- eller videosignaler har brug for en kombination af Mux og Demux.
  • Demux bruges som en dekoder inden for sikkerhedssystemer i banksektorer.
  • Kommunikationssystemets effektivitet kan forbedres gennem kombinationen af ​​Mux & Demux.

Det ulemper ved demultiplexer inkluderer følgende.

  • Spild af båndbredde kan forekomme
  • På grund af synkroniseringen af ​​signalerne kan der forekomme forsinkelser

Anvendelser af Demultiplexer

Demultiplexere bruges til at forbinde en enkelt kilde til flere destinationer. Disse applikationer inkluderer følgende:

Kommunikationssystem

Mux og demux bruges begge i kommunikationssystemer til at udføre processen med datatransmission. En de-multiplexer modtager udgangssignalerne fra multiplexeren, og i modtagerenden konverterer den dem tilbage til den oprindelige form.

Aritmetisk logisk enhed

ALU's output tilføres som input til De-multiplexeren, og demultiplexerens output er forbundet til flere registre. ALU's output kan lagres i flere registre.

Seriel til parallel konverter

Denne konverter bruges til at rekonstruere parallelle data. I denne teknik gives serielle data som et input til De-multiplexeren med et regelmæssigt interval, og en tæller er knyttet til demultiplexeren ved kontrolindgangen for at detektere datasignalet ved udgangen af ​​demultiplexeren. Når alle datasignaler er gemt, kan output fra demux aflæses parallelt.

Forskel mellem multiplexer og demultiplexer

Hovedforskellen mellem multiplexer og demultiplexer diskuteres nedenfor.

Multiplexer Demultiplexer
En multiplexer (Mux) er et kombinationskredsløb, der bruger flere dataindgange til at generere et enkelt output.En demultiplexer (Demux) er også et kombinationskredsløb, der bruger enkeltindgang, der kan dirigeres gennem flere udgange.
Multiplexer inkluderer flere indgange og den enkelte udgangDemultiplexer inkluderer enkeltindgang og flere udgange
En multiplexer er en datavælgerDemultiplexeren er en datadistributør
Det er en digital switchDet er et digitalt kredsløb
Det fungerer på princippet fra mange til enDet fungerer på princippet om en-til-mange
Parallellen til seriel konvertering bruges i multiplexerenSeriel til parallel konvertering bruges i Demultiplexer
Multiplexeren, der bruges i TDM (Time Division Multiplexing, findes i slutningen af ​​senderenDemultiplexeren, der bruges i TDM (Time Division Multiplexing, er i slutningen af ​​modtageren
Multiplexeren kaldes MUXDemultiplexeren kaldes Demux
Det bruger ikke ekstra porte under designI dette er yderligere porte nødvendige under design af demux
I Multiplexer bruges styresignaler til at vælge den specifikke indgang, der skal sendes ved udgangen.Demultiplexer bruger styresignalet til at tillade os at inkludere flere udgange.
Multiplexeren bruges til at forbedre effektiviteten af ​​kommunikationssystemet ved hjælp af transmissionsdata som transmission af lyd såvel som video.Demultiplexer får o / p-signalerne fra Mux og ændrede dem til den unikke form i slutningen af ​​modtageren.
De forskellige typer multiplexere er 8-1 MUX, 16-1 MUX og 32-1 MUX.De forskellige typer demultiplexere er 1-8 Demux, 1-16 Demux, 1-32 Demux.
I multiplexer bruges sæt markeringslinjer til at styre den specifikke indgangI demultiplexer kan valget af outputlinjen styres gennem n-selektionslinjebitværdier.

Nøgleforskel mellem multiplexer og demultiplexer

De vigtigste forskelle mellem multiplexer og demultiplexer diskuteres nedenfor.

  • De kombinationslogiske kredsløb som multiplexer og demultiplexer bruges i kommunikationssystemer, men deres funktion er nøjagtigt modsat hinanden, fordi den ene arbejder på flere indgange, mens den anden kun fungerer på input.
  • Multiplexer eller Mux er en N-til-1-enhed, mens demultiplexer er en 1-til-N-enhed.
  • En multiplexer bruges til at konvertere flere analoge eller digitale signaler til et enkelt o / p-signal gennem forskellige styrelinjer. Disse kontrollinjer kan bestemmes ved hjælp af denne formel som 2n = r, hvor 'r' er antallet af i / p-signaler, og 'n' er antallet af krævede styrelinjer.
  • Metoden til datakonvertering anvendt i MUX er parallel med seriel, og den er ikke vanskelig at forstå, fordi den bruger forskellige indgange. DEMUX fungerer dog ret omvendt til MUX som en seriel til parallel konvertering. Antallet af output kan nås i dette tilfælde.
  • En demultiplexer bruges til at konvertere et i / p-signal til flere. Antallet af styresignaler kan bestemmes ved hjælp af den samme formel som MUX.
  • Både Mux og Demux bruges til at overføre dataene over et netværk med mindre båndbredde. Men multiplexer bruges i senderenden, mens Demux bruges i modtagerenden.

Dette er de grundlæggende oplysninger om multipleksere og demultiplexere. Håber du måske har fået nogle grundlæggende begreber om dette emne ved at observere de logiske kredsløb og deres applikationer. Du kan skrive dine synspunkter om dette emne i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokreditter