Multiplexer และ Demultiplexer: ประเภทและความแตกต่าง

ในระบบดิจิตอลขนาดใหญ่ต้องใช้บรรทัดเดียวเพื่อส่งสัญญาณดิจิทัลตั้งแต่สองสัญญาณขึ้นไปและแน่นอน! ในแต่ละครั้งสามารถวางสัญญาณหนึ่งสัญญาณบนหนึ่งบรรทัด แต่สิ่งที่จำเป็นคืออุปกรณ์ที่จะช่วยให้เราสามารถเลือกและสัญญาณที่เราต้องการวางบนเส้นทั่วไปวงจรดังกล่าวเรียกว่ามัลติเพล็กเซอร์ ฟังก์ชั่นของมัลติเพล็กเซอร์คือการเลือกอินพุตของบรรทัดอินพุต 'n' ใด ๆ และป้อนข้อมูลนั้นไปยังหนึ่งบรรทัดเอาต์พุต หน้าที่ของเครื่องแยกสัญญาณคือการผกผันฟังก์ชันของมัลติเพล็กเซอร์ รูปแบบทางลัดของมัลติเพล็กเซอร์และ Demultiplexers คือ mux และ demux มัลติเพล็กเซอร์บางตัวดำเนินการทั้งสองอย่าง มัลติเพล็กซ์ และการดำเนินการ demultiplexing หน้าที่หลักของมัลติเพล็กเซอร์คือรวมสัญญาณอินพุตอนุญาตให้บีบอัดข้อมูลและแชร์ช่องสัญญาณเดียว บทความนี้ให้ภาพรวมของมัลติเพล็กเซอร์และตัวส่งสัญญาณ

Multiplexer และ Demultiplexer คืออะไร?

ในเครือข่าย การแพร่เชื้อ ทั้งมัลติเพล็กเซอร์และมัลติเพล็กเซอร์คือ วงจรผสม . มัลติเพล็กเซอร์เลือกอินพุตจากหลายอินพุตจากนั้นจะถูกส่งในรูปแบบของบรรทัดเดียว ชื่ออื่นของมัลติเพล็กเซอร์คือ MUX หรือตัวเลือกข้อมูล Demultiplexer ใช้สัญญาณอินพุตเดียวและสร้างจำนวนมาก ดังนั้นจึงเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Demux หรือผู้จัดจำหน่ายข้อมูล

Multiplexer และ Demultiplexer

Multiplexer คืออะไร?

มัลติเพล็กเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีอินพุตหลายตัวและเอาต์พุตบรรทัดเดียว เส้นเลือกจะกำหนดว่าอินพุตใดเชื่อมต่อกับเอาต์พุตและยังเพิ่มจำนวนข้อมูลที่สามารถส่งผ่านเครือข่ายภายในช่วงเวลาหนึ่ง เรียกอีกอย่างว่าตัวเลือกข้อมูล

สวิตช์หลายตำแหน่งขั้วเดียวเป็นตัวอย่างง่ายๆของวงจรที่ไม่ใช่อิเล็กทรอนิกส์ของมัลติเพล็กเซอร์และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลาย ๆ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ . มัลติเพล็กเซอร์ใช้เพื่อทำการสลับความเร็วสูงและสร้างโดย ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ .

มัลติเพล็กเซอร์

มัลติเพล็กเซอร์สามารถจัดการได้ทั้งแบบอนาล็อกและ แอปพลิเคชันดิจิทัล . ในแอปพลิเคชันอนาล็อกมัลติเพล็กเซอร์ประกอบด้วยรีเลย์และสวิตช์ทรานซิสเตอร์ในขณะที่แอปพลิเคชันดิจิทัลมัลติเพล็กเซอร์สร้างขึ้นจากมาตรฐาน ประตูตรรกะ . เมื่อใช้มัลติเพล็กเซอร์สำหรับแอปพลิเคชันดิจิทัลจะเรียกว่ามัลติเพล็กเซอร์ดิจิทัล

ประเภทมัลติเพล็กเซอร์

มัลติเพล็กเซอร์แบ่งออกเป็นสี่ประเภท:

• 2-1 มัลติเพล็กเซอร์ (1 เลือกสาย)
• มัลติเพล็กเซอร์ 4-1 (เลือก 2 บรรทัด)
• 8-1 มัลติเพล็กเซอร์ (เลือก 3 บรรทัด)
• มัลติเพล็กเซอร์ 16-1 (เลือก 4 บรรทัด)

มัลติเพล็กเซอร์ 4 ต่อ 1

มัลติเพล็กเซอร์ 4X1 ประกอบด้วยบิตอินพุต 4 บิตบิตเอาต์พุต 1 บิตและบิตควบคุม 2 บิต บิตอินพุตทั้งสี่คือ 0, D1, D2 และ D3 ตามลำดับอินพุตบิตเดียวเท่านั้นที่ถูกส่งไปยังเอาต์พุต o / p ‘q’ ขึ้นอยู่กับค่าของอินพุตควบคุม AB บิตควบคุม AB เป็นตัวกำหนดว่าบิตข้อมูล i / p ใดที่ควรส่งเอาต์พุต รูปต่อไปนี้แสดงแผนภาพวงจรมัลติเพล็กเซอร์ 4X1 โดยใช้ AND gates ตัวอย่างเช่นเมื่อบิตควบคุม AB = 00 ดังนั้นประตู AND ที่สูงกว่าจะได้รับอนุญาตในขณะที่ประตู AND ที่เหลือจะถูก จำกัด ดังนั้นอินพุตข้อมูล D0 จึงถูกส่งไปยังเอาต์พุต ‘q”

4X1 Mux

หากอินพุตควบคุมเปลี่ยนเป็น 11 ประตูทั้งหมดจะถูก จำกัด ยกเว้นประตู AND ด้านล่าง ในกรณีนี้ D3 จะถูกส่งไปยังเอาต์พุตและ q = D0 ถ้าอินพุตควบคุมเปลี่ยนเป็น AB = 11 ประตูทั้งหมดจะปิดใช้งานยกเว้นด้านล่าง AND ประตู ในกรณีนี้ D3 จะถูกส่งไปยังเอาต์พุตและ q = D3 ตัวอย่างที่ดีที่สุดของมัลติเพล็กเซอร์ 4X1 คือ IC 74153 ใน IC นี้ o / p จะเหมือนกับ i / p อีกตัวอย่างหนึ่งของมัลติเพล็กเซอร์ 4X1 คือ IC 45352 ใน IC นี้ o / p คือคำชมของ i / p

มัลติเพล็กเซอร์แบบ 8 ต่อ 1

มัลติเพล็กเซอร์แบบ 8 ต่อ 1 ประกอบด้วยสายอินพุต 8 สายเอาต์พุตหนึ่งบรรทัดและสายเลือก 3 สาย

8 ต่อ 1 Mux

8-1 วงจรมัลติเพล็กเซอร์

สำหรับการรวมกันของอินพุตการเลือกสายข้อมูลจะเชื่อมต่อกับสายเอาต์พุต วงจรที่แสดงด้านล่างคือมัลติเพล็กเซอร์ 8 * 1 มัลติเพล็กเซอร์แบบ 8 ต่อ 1 ต้องใช้ 8 AND ประตูหนึ่งหรือเกตและ 3 บรรทัดการเลือก ในฐานะอินพุตการรวมกันของอินพุตการเลือกจะมอบให้กับประตู AND พร้อมกับสายข้อมูลอินพุตที่สอดคล้องกัน

ในทำนองเดียวกันประตู AND ทั้งหมดจะได้รับการเชื่อมต่อ ในมัลติเพล็กเซอร์ 8 * 1 นี้สำหรับอินพุตบรรทัดการเลือกใด ๆ ประตู AND หนึ่งจะให้ค่าเป็น 1 และประตู AND ทั้งหมดที่เหลือจะให้ 0 และในที่สุดโดยใช้ประตูหรือประตู AND ทั้งหมดจะถูกเพิ่มเข้ามาและจะเป็น เท่ากับค่าที่เลือก

วงจร Mux แบบ 8 ต่อ 1

ข้อดีและข้อเสียของ Multiplexer

ข้อดีของมัลติเพล็กเซอร์ รวมสิ่งต่อไปนี้

• ในมัลติเพล็กเซอร์สามารถลดการใช้สายไฟจำนวนมากได้
• ช่วยลดต้นทุนรวมทั้งความซับซ้อนของวงจร
• การใช้งานวงจรรวมจำนวนมากสามารถทำได้โดยใช้มัลติเพล็กเซอร์
• Mux ไม่ต้องใช้ K-map และการทำให้เข้าใจง่าย
• มัลติเพล็กเซอร์สามารถทำให้วงจรส่งมีความซับซ้อนน้อยลงและประหยัด
• การกระจายความร้อนน้อยลงเนื่องจากกระแสไฟฟ้าสลับแบบอนาล็อกซึ่งมีตั้งแต่ 10mA ถึง 20mA
• ความสามารถของมัลติเพล็กเซอร์สามารถขยายเพื่อสลับสัญญาณเสียงสัญญาณวิดีโอ ฯลฯ
• ความน่าเชื่อถือของระบบดิจิทัลสามารถปรับปรุงได้โดยใช้ MUX เนื่องจากลดจำนวนการเชื่อมต่อแบบมีสายภายนอก
• MUX ใช้ในการใช้วงจรผสมหลายตัว
• การออกแบบลอจิกสามารถทำให้ง่ายขึ้นผ่าน MUX

ข้อเสียของมัลติเพล็กเซอร์ รวมสิ่งต่อไปนี้

• ความล่าช้าเพิ่มเติมที่จำเป็นในการสลับพอร์ตและสัญญาณ I / O ซึ่งแพร่กระจายไปทั่วทั้งมัลติเพล็กเซอร์
• พอร์ตที่สามารถใช้งานได้ในเวลาเดียวกันมีข้อ จำกัด
• การสลับพอร์ตสามารถจัดการได้โดยเพิ่มความซับซ้อนของเฟิร์มแวร์
• การควบคุมมัลติเพล็กเซอร์สามารถทำได้โดยใช้พอร์ต I / O เพิ่มเติม

การใช้งาน Multiplexers

มัลติเพล็กเซอร์ถูกใช้ในแอพพลิเคชั่นต่างๆซึ่งจำเป็นต้องส่งข้อมูลหลายตัวโดยใช้บรรทัดเดียว

ระบบการสื่อสาร

ถึง ระบบสื่อสาร มีทั้งเครือข่ายการสื่อสารและระบบส่งสัญญาณ โดยใช้มัลติเพล็กเซอร์ไฟล์ ประสิทธิภาพของระบบการสื่อสาร สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการอนุญาตให้ส่งข้อมูลเช่นข้อมูลเสียงและวิดีโอจากช่องทางต่างๆผ่านสายเดี่ยวหรือสายเคเบิล

หน่วยความจำคอมพิวเตอร์

มัลติเพล็กเซอร์ถูกใช้ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์เพื่อรักษาหน่วยความจำจำนวนมากในคอมพิวเตอร์และเพื่อลดจำนวนเส้นทองแดงที่ต้องใช้ในการเชื่อมต่อหน่วยความจำกับส่วนอื่น ๆ ของคอมพิวเตอร์

เครือข่ายโทรศัพท์

ในเครือข่ายโทรศัพท์สัญญาณเสียงหลายตัวจะรวมอยู่ในสายการส่งสัญญาณเดียวด้วยความช่วยเหลือของมัลติเพล็กเซอร์

การส่งสัญญาณจากระบบคอมพิวเตอร์ของดาวเทียม

มัลติเพล็กเซอร์ใช้ในการส่งสัญญาณข้อมูลจากระบบคอมพิวเตอร์ของยานอวกาศหรือดาวเทียมไปยังระบบภาคพื้นดินโดย โดยใช้ดาวเทียม GSM .

Demultiplexer คืออะไร?

De-multiplexer ยังเป็นอุปกรณ์ที่มีอินพุตเดียวและหลายสายเอาต์พุต ใช้เพื่อส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์ใดอุปกรณ์หนึ่ง ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างมัลติเพล็กเซอร์และเดมัลติเพล็กเซอร์คือมัลติเพล็กเซอร์รับสัญญาณตั้งแต่สองสัญญาณขึ้นไปและเข้ารหัสบนสายในขณะที่เดมัลติเพล็กเซอร์จะกลับไปยังสิ่งที่มัลติเพล็กเซอร์ทำ

Demultiplexer

ประเภทของ Demultiplexer

Demultiplexers แบ่งออกเป็นสี่ประเภท

• 1-2 demultiplexer (เลือก 1 บรรทัด)
• 1-4 demultiplexer (เลือก 2 บรรทัด)
• 1-8 demultiplexer (เลือก 3 บรรทัด)
• 1-16 demultiplexer (เลือก 4 บรรทัด)

1-4 Demultiplexer

1-to-4 demultiplexer ประกอบด้วยบิตอินพุต 1 บิต 4 เอาต์พุตบิตและบิตควบคุม แผนภาพวงจร demultiplexer 1X4 แสดงไว้ด้านล่าง

1X4 Demux

บิต i / p ถือเป็นข้อมูล D บิตข้อมูลนี้ถูกส่งไปยังบิตข้อมูลของบรรทัด o / p ซึ่งขึ้นอยู่กับค่า AB และตัวควบคุม i / p

เมื่อการควบคุม i / p AB = 01 อนุญาตให้ใช้ประตู AND ที่สองบนในขณะที่ประตู AND ที่เหลือจะถูก จำกัด ดังนั้นบิตข้อมูล D เท่านั้นที่ส่งไปยังเอาต์พุตและ Y1 = Data

หากบิตข้อมูล D ต่ำเอาต์พุต Y1 จะต่ำ หากบิตข้อมูล D สูงเอาต์พุต Y1 จะสูง ค่าของเอาต์พุต Y1 ขึ้นอยู่กับค่าของบิตข้อมูล D เอาต์พุตที่เหลืออยู่ในสถานะต่ำ

หากอินพุตควบคุมเปลี่ยนเป็น AB = 10 ประตูทั้งหมดจะถูก จำกัด ยกเว้นประตู AND ที่สามจากด้านบน จากนั้นบิตข้อมูล D จะถูกส่งไปยังเอาต์พุต Y2 และ Y2 = Data เท่านั้น . ตัวอย่างที่ดีที่สุดของ 1X4 demultiplexer คือ IC 74155

1-8 Demultiplexer

demultiplexer เรียกอีกอย่างว่าตัวกระจายข้อมูลเนื่องจากต้องใช้อินพุตเดียว 3 บรรทัดที่เลือกและ 8 เอาต์พุต De-multiplexer ใช้สายข้อมูลอินพุตเดียวจากนั้นเปลี่ยนเป็นสายเอาต์พุตเส้นใดเส้นหนึ่ง แผนภาพวงจรดีมัลติเพล็กเซอร์ 1 ถึง 8 แสดงไว้ด้านล่างซึ่งใช้ 8 AND gates เพื่อให้ได้การดำเนินการ

1-8 วงจร Demux

บิตอินพุตถือเป็นข้อมูล D และถูกส่งไปยังสายเอาต์พุต ขึ้นอยู่กับค่าอินพุตควบคุมของ AB เมื่อ AB = 01 ประตู F1 ที่สองบนจะถูกเปิดใช้งานในขณะที่ประตู AND ที่เหลือจะถูกปิดใช้งานและบิตข้อมูลจะถูกส่งไปยังเอาต์พุตที่ให้ F1 = data ถ้า D ต่ำ F1 จะต่ำและถ้า D สูง F1 จะสูง ดังนั้นค่าของ F1 จึงขึ้นอยู่กับค่าของ D และเอาต์พุตที่เหลืออยู่ในสถานะต่ำ

ข้อดีและข้อเสียของ Demultiplexer

ข้อดีของ demultiplexe r รวมสิ่งต่อไปนี้

• Demultiplexer หรือ Demux ถูกใช้เพื่อแบ่งสัญญาณซึ่งกันและกันกลับเป็นสตรีมแยกกัน
• ฟังก์ชันของ Demux ค่อนข้างตรงข้ามกับ MUX
• การส่งสัญญาณเสียงหรือวิดีโอจำเป็นต้องใช้ Mux และ Demux ร่วมกัน
• Demux ใช้เป็นตัวถอดรหัสในระบบรักษาความปลอดภัยของภาคธนาคาร
• ประสิทธิภาพของระบบการสื่อสารสามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วยการผสมผสานระหว่าง Mux & Demux

ข้อเสียของ demultiplexer รวมสิ่งต่อไปนี้

• การสูญเสียแบนด์วิดท์อาจเกิดขึ้น
• เนื่องจากการซิงโครไนซ์ของสัญญาณอาจเกิดความล่าช้า

การประยุกต์ใช้ Demultiplexer

Demultiplexers ใช้เพื่อเชื่อมต่อแหล่งเดียวกับปลายทางหลายแห่ง แอปพลิเคชันเหล่านี้มีดังต่อไปนี้:

ระบบการสื่อสาร

Mux และ demux ทั้งสองใช้ในระบบสื่อสารเพื่อดำเนินกระบวนการส่งข้อมูล De-multiplexer รับสัญญาณเอาท์พุตจากมัลติเพล็กเซอร์และที่ปลายรับสัญญาณจะแปลงกลับเป็นรูปแบบเดิม

หน่วยลอจิกเลขคณิต

เอาต์พุตของ ALU ถูกป้อนเป็นอินพุตไปยัง De-multiplexer และเอาต์พุตของตัวแยกสัญญาณเชื่อมต่อกับรีจิสเตอร์หลายตัว เอาต์พุตของ ALU สามารถเก็บไว้ในรีจิสเตอร์หลายรายการ

Serial to Parallel Converter

ตัวแปลงนี้ใช้เพื่อสร้างข้อมูลแบบขนานใหม่ ในเทคนิคนี้ข้อมูลอนุกรมจะได้รับเป็นอินพุตไปยัง De-multiplexer ในช่วงเวลาปกติและตัวนับจะติดอยู่กับตัวแยกสัญญาณที่อินพุตควบคุมเพื่อตรวจจับสัญญาณข้อมูลที่เอาต์พุตของตัวแยกสัญญาณ เมื่อสัญญาณข้อมูลทั้งหมดถูกจัดเก็บเอาท์พุทของ demux สามารถอ่านแบบขนาน

ความแตกต่างระหว่าง Multiplexer และ Demultiplexer

ความแตกต่างหลักระหว่างมัลติเพล็กเซอร์และตัวส่งสัญญาณจะกล่าวถึงด้านล่าง

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Multiplexer และ Demultiplexer

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมัลติเพล็กเซอร์และตัวแยกสัญญาณจะกล่าวถึงด้านล่าง

• วงจรลอจิกแบบผสมผสานเช่นมัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์ถูกใช้ภายในระบบการสื่อสาร แต่การทำงานของมันจะตรงข้ามกันอย่างถูกต้องเนื่องจากวงจรหนึ่งทำงานกับอินพุตหลายตัวในขณะที่อีกตัวทำงานบนอินพุตเท่านั้น
• Multiplexer หรือ Mux เป็นอุปกรณ์ N-to-1 ในขณะที่ demultiplexer เป็นอุปกรณ์ 1-to-N
• มัลติเพล็กเซอร์ใช้ในการแปลงสัญญาณอนาล็อกหรือดิจิทัลหลายตัวให้เป็นสัญญาณ o / p เดียวผ่านสายควบคุมที่แตกต่างกัน เส้นควบคุมเหล่านี้สามารถกำหนดได้โดยใช้สูตรนี้เช่น 2n = r โดยที่ 'r' คือ no ของสัญญาณ i / p และ 'n' คือไม่มีเส้นควบคุมที่ต้องการ
• วิธีการแปลงข้อมูลที่ใช้ใน MUX เป็นแบบขนานกับอนุกรมและเข้าใจได้ไม่ยากเพราะใช้อินพุตที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม DEMUX ทำงานได้ค่อนข้างตรงกันข้ามกับ MUX เช่นการแปลงแบบอนุกรมเป็นแบบขนาน ดังนั้นจำนวนเอาต์พุตสามารถทำได้ในกรณีนี้
• Demultiplexer ใช้เพื่อแปลงสัญญาณ i / p หนึ่งสัญญาณเป็นสัญญาณหลายตัว จำนวนสัญญาณควบคุมสามารถกำหนดได้โดยใช้ MUX สูตรเดียวกัน
• ทั้ง Mux และ Demux ใช้ในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายโดยใช้แบนด์วิดท์น้อยลง แต่มัลติเพล็กเซอร์ใช้ที่ปลายเครื่องส่งสัญญาณในขณะที่ Demux ใช้ที่ปลายเครื่องรับ

นี่คือข้อมูลเบื้องต้น เกี่ยวกับมัลติเพล็กเซอร์ และ demultiplexers หวังว่าคุณจะมีแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับหัวข้อนี้โดยการสังเกตวงจรลอจิกและการใช้งาน คุณสามารถเขียนความคิดเห็นของคุณเกี่ยวกับหัวข้อนี้ได้ในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง

เครดิตภาพ

• มัลติเพล็กเซอร์ 8 ถึง 1 ตัวโดย วิกิพีเดีย
• วงจรมัลติเพล็กเซอร์ 8 ถึง 1 โดย รับรู้
• 4-1 Multiplexer โดย Electrosofts
• 1-4 Demultiplexer โดย csbdu