マルチプレクサとデマルチプレクサ:タイプとその違い

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大規模なデジタルシステムでは、2つ以上のデジタル信号を伝送するために1本の回線が必要です。もちろんです。一度に1つの信号を1つのラインに配置できます。しかし、必要なのは、選択できるデバイスであり、共通のラインに配置したい信号であるこのような回路は、マルチプレクサと呼ばれます。マルチプレクサの機能は、任意の「n」入力ラインの入力を選択し、それを1つの出力ラインに供給することです。デマルチプレクサの機能は、マルチプレクサの機能を逆にすることです。マルチプレクサのショートカット形式と デマルチプレクサ マルチプレクサとデマルチプレクサです。一部のマルチプレクサは両方を実行します 多重化 および逆多重化操作。マルチプレクサの主な機能は、入力信号を結合し、データ圧縮を可能にし、単一の伝送チャネルを共有することです。この記事では、マルチプレクサとデマルチプレクサの概要を説明します。

マルチプレクサとデマルチプレクサとは何ですか?

ネットワーク内 トランスミッション 、マルチプレクサとデマルチプレクサの両方が 組み合わせ回路 。マルチプレクサは複数の入力から入力を選択し、それが単一のラインの形で送信されます。マルチプレクサの別名は、MUXまたはデータセレクタです。デマルチプレクサは1つの入力信号を使用し、多数を生成します。したがって、Demuxまたはデータディストリビューターとして知られています。




マルチプレクサとデマルチプレクサ

マルチプレクサとデマルチプレクサ

マルチプレクサとは何ですか?

マルチプレクサは、複数の入力と単一のライン出力を備えたデバイスです。選択ラインは、どの入力が出力に接続されているかを決定し、特定の時間内にネットワークを介して送信できるデータの量も増やします。データセレクタとも呼ばれます。



単極マルチポジションスイッチは、マルチプレクサの非電子回路の簡単な例であり、多くの場所で広く使用されています。 電子回路 。マルチプレクサは、高速スイッチングを実行するために使用され、 電子部品

マルチプレクサ

マルチプレクサ

マルチプレクサは、アナログと デジタルアプリケーション 。アナログアプリケーションでは、マルチプレクサはリレーとトランジスタスイッチで構成されていますが、デジタルアプリケーションでは、マルチプレクサは標準から構築されています。 論理ゲート 。マルチプレクサがデジタルアプリケーションに使用される場合、それはデジタルマルチプレクサと呼ばれます。

マルチプレクサタイプ

マルチプレクサは、次の4つのタイプに分類されます。


  • 2-1マルチプレクサ(1選択ライン)
  • 4-1マルチプレクサ(2つの選択ライン)
  • 8-1マルチプレクサ(3つの選択ライン)
  • 16-1マルチプレクサ(4つの選択ライン)

4対1マルチプレクサ

4X1マルチプレクサは、4入力ビット、1出力ビット、および2制御ビットで構成されます。 4つの入力ビットはそれぞれ0、D1、D2、およびD3であり、入力ビットの1つだけが出力に送信されます。 o / p「q」は、制御入力ABの値に依存します。制御ビットABは、どのi / pデータビットが出力を送信するかを決定します。次の図は、ANDゲートを使用した4X1マルチプレクサの回路図を示しています。たとえば、制御ビットAB = 00の場合、上位のANDゲートが許可され、残りのANDゲートは制限されます。したがって、データ入力D0は出力「q」に送信されます。

4X1 Mux

4X1 Mux

制御入力が11に変更されると、下部のANDゲートを除くすべてのゲートが制限されます。この場合、D3が出力に送信され、q = D0になります。制御入力がAB = 11に変更されると、下部のANDゲートを除くすべてのゲートが無効になります。この場合、D3が出力に送信され、q = D3になります。 4X1マルチプレクサの最良の例はIC74153です。このICでは、o / pはi / pと同じです。 4X1マルチプレクサの別の例はIC45352です。このICでは、o / pはi / pの補数です。

8対1マルチプレクサ

8対1マルチプレクサは、8つの入力ライン、1つの出力ライン、および3つの選択ラインで構成されます。

8対1マルチプレクサ

8対1マルチプレクサ

8-1マルチプレクサ回路

選択入力の組み合わせの場合、データラインは出力ラインに接続されます。以下に示す回路は8 * 1マルチプレクサです。 8対1マルチプレクサには、8つのANDゲート、1つのORゲート、および3つの選択ラインが必要です。入力として、選択入力の組み合わせは、対応する入力データラインとともにANDゲートに与えられます。

同様の方法で、すべてのANDゲートに接続が与えられます。この8 * 1マルチプレクサでは、任意の選択ライン入力に対して、1つのANDゲートが1の値を与え、残りのすべてのANDゲートが0を与えます。最後に、ORゲートを使用して、すべてのANDゲートが追加されます。選択した値と同じです。

8対1マルチプレクサ回路

8対1マルチプレクサ回路

マルチプレクサの長所と短所

ザ・ マルチプレクサの利点 以下のものが含まれます。

  • マルチプレクサでは、多数のワイヤの使用量を減らすことができます
  • コストと回路の複雑さを軽減します
  • マルチプレクサを使用することにより、多数の直並列回路の実装が可能です。
  • MuxはKマップと簡略化を必要としません
  • マルチプレクサは、伝送回路をより複雑で経済的にすることができます
  • 10mAから20mAの範囲のアナログスイッチング電流のため、熱の放散は少なくなります。
  • マルチプレクサ機能を拡張して、オーディオ信号、ビデオ信号などを切り替えることができます。
  • MUXを使用すると、外部の有線接続の数が減るため、デジタルシステムの信頼性を向上させることができます。
  • MUXは、いくつかの組み合わせ回路を実装するために使用されます
  • ロジック設計はMUXを介して簡素化できます

ザ・ マルチプレクサの欠点 以下のものが含まれます。

  • マルチプレクサ全体に伝播するスイッチングポートおよびI / O信号内で必要な追加の遅延。
  • 同時に利用できるポートには制限があります
  • ファームウェアの複雑さを追加することで、スイッチングポートを処理できます
  • マルチプレクサの制御は、追加のI / Oポートを使用して実行できます。

マルチプレクサのアプリケーション

マルチプレクサは、単一の回線を使用して複数のデータを送信する必要があるさまざまなアプリケーションで使用されます。

通信システム

通信システム 通信ネットワークと伝送システムの両方を備えています。マルチプレクサを使用することにより、 通信システムの効率 オーディオやビデオデータなどのデータを、単一の回線またはケーブルを介して異なるチャネルから送信できるようにすることで、増加させることができます。

コンピュータメモリ

マルチプレクサは、コンピュータのメモリを大量に維持し、メモリをコンピュータの他の部分に接続するために必要な銅線の数を減らすために、コンピュータのメモリで使用されます。

電話網

電話網では、マルチプレクサを使用して、複数のオーディオ信号が単一の伝送回線に統合されます。

衛星のコンピュータシステムからの送信

マルチプレクサは、宇宙船または衛星のコンピュータシステムから地上システムにデータ信号を送信するために使用されます。 GSM衛星を使用する

デマルチプレクサとは何ですか?

デマルチプレクサは、1つの入力ラインと複数の出力ラインを備えたデバイスでもあります。多くのデバイスの1つに信号を送信するために使用されます。マルチプレクサとデマルチプレクサの主な違いは、マルチプレクサが2つ以上の信号を受け取り、それらをワイヤ上でエンコードするのに対し、デマルチプレクサはマルチプレクサとは逆の動作をすることです。

デマルチプレクサ

デマルチプレクサ

デマルチプレクサの種類

デマルチプレクサは4つのタイプに分類されます

  • 1-2デマルチプレクサ(1つの選択ライン)
  • 1-4デマルチプレクサ(2つの選択ライン)
  • 1〜8デマルチプレクサ(3つの選択ライン)
  • 1-16デマルチプレクサ(4つの選択ライン)

1-4デマルチプレクサ

1対4デマルチプレクサは、1入力ビット、4出力ビット、および制御ビットで構成されます。 1X4デマルチプレクサの回路図を以下に示します。

1X4デマルチプレクサ

1X4デマルチプレクサ

i / pビットはデータDと見なされます。このデータビットは、AB値と制御i / pに依存するo / pラインのデータビットに送信されます。

制御i / p AB = 01の場合、上位2番目のANDゲートが許可され、残りのANDゲートは制限されます。したがって、データビットDのみが出力に送信され、Y1 =データになります。

データビットDがローの場合、出力Y1はローです。データビットDがハイの場合、出力Y1はハイです。出力Y1の値はデータビットDの値に依存し、残りの出力はロー状態になります。

制御入力がAB = 10に変わると、上から3番目のANDゲートを除くすべてのゲートが制限されます。次に、データビットDは出力Y2にのみ送信され、Y2 =データになります。 。 1X4デマルチプレクサの最良の例はIC74155です。

1-8デマルチプレクサ

デマルチプレクサは、1つの入力、3つの選択されたライン、および8つの出力を必要とするため、データディストリビュータとも呼ばれます。デマルチプレクサは、単一の入力データラインを取得し、それを出力ラインのいずれかに切り替えます。 1対8のデマルチプレクサ回路図を以下に示します。これは、動作を実現するために8つのANDゲートを使用しています。

1-8デマルチプレクサ回路

1-8デマルチプレクサ回路

入力ビットはデータDと見なされ、出力ラインに送信されます。これは、ABの制御入力値によって異なります。 AB = 01の場合、上位2番目のゲートF1が有効になり、残りのANDゲートが無効になり、データビットが出力に送信されてF1 =データが得られます。 Dが低い場合、F1は低く、Dが高い場合、F1は高くなります。したがって、F1の値はDの値に依存し、残りの出力はロー状態になります。

デマルチプレクサの長所と短所

ザ・ デマルチプレックスの利点 rには次のものが含まれます。

  • デマルチプレクサまたはDemuxは、相互信号を別々のストリームに分割するために使用されます。
  • Demuxの機能はMUXとは正反対です。
  • オーディオまたはビデオ信号の送信には、MuxとDemuxの組み合わせが必要です。
  • Demuxは、銀行セクターのセキュリティシステム内のデコーダーとして使用されます。
  • MuxとDemuxを組み合わせることで、通信システムの効率を高めることができます。

ザ・ デマルチプレクサの欠点 以下のものが含まれます。

  • 帯域幅の浪費が発生する可能性があります
  • 信号の同期により、遅延が発生する可能性があります

デマルチプレクサのアプリケーション

デマルチプレクサは、単一のソースを複数の宛先に接続するために使用されます。これらのアプリケーションには、次のものが含まれます。

通信システム

Muxとdemuxはどちらも、通信システムでデータ送信のプロセスを実行するために使用されます。デマルチプレクサは、マルチプレクサから出力信号を受信し、受信側でそれらを元の形式に変換します。

算術論理演算装置

ALUの出力はデマルチプレクサへの入力として供給され、デマルチプレクサの出力は複数のレジスタに接続されます。 ALUの出力は、複数のレジスタに格納できます。

シリアルからパラレルへのコンバータ

このコンバータは、パラレルデータを再構築するために使用されます。この手法では、シリアルデータがデマルチプレクサへの入力として一定の間隔で与えられ、カウンタが制御入力でデマルチプレクサに接続されて、デマルチプレクサの出力でデータ信号を検出します。すべてのデータ信号が保存されると、デマルチプレクサの出力を並列に読み取ることができます。

マルチプレクサとデマルチプレクサの違い

マルチプレクサとデマルチプレクサの主な違いについては、以下で説明します。

マルチプレクサ デマルチプレクサ
マルチプレクサ(Mux)は、複数のデータ入力を使用して単一の出力を生成する組み合わせ回路です。デマルチプレクサ(Demux)も、複数の出力に向けることができる単一の入力を使用する組み合わせ回路です。
マルチプレクサには、複数の入力と単一の出力が含まれますデマルチプレクサには、単一の入力と複数の出力が含まれます
マルチプレクサはデータセレクタですデマルチプレクサはデータディストリビュータです
デジタルスイッチですそれはデジタル回路です
それは多対多の原則に基づいて機能しますそれは1対多の原則に基づいて機能します
マルチプレクサでは、パラレルからシリアルへの変換が使用されますシリアルからパラレルへの変換は、デマルチプレクサで使用されます
TDMで使用されるマルチプレクサ(時分割多重は送信機の最後にありますTDMで使用されるデマルチプレクサ(時分割多重は受信機の最後にあります)
マルチプレクサはMUXと呼ばれますデマルチプレクサはDemuxと呼ばれます
設計時に余分なゲートを使用しませんこの場合、デマルチプレクサを設計する際に追加のゲートが必要です
マルチプレクサでは、制御信号を使用して、出力で送信する必要のある特定の入力を選択します。デマルチプレクサは、制御信号を使用して、複数の出力を含めることができます。
マルチプレクサは、オーディオやビデオの送信などの送信データを使用して通信システムの効率を向上させるために使用されます。デマルチプレクサは、Muxからo / p信号を取得し、受信機の端でそれらを一意の形式に変更します。
マルチプレクサの種類には、8-1 MUX、16-1 MUX、および32-1MUXがあります。さまざまなタイプのデマルチプレクサは、1-8 Demux、1-16 Demux、1-32Demuxです。
マルチプレクサでは、選択ラインのセットを使用して特定の入力を制御しますデマルチプレクサでは、出力ラインの選択は、n選択ラインのビット値を介して制御できます。

マルチプレクサとデマルチプレクサの主な違い

マルチプレクサとデマルチプレクサの主な違いについては、以下で説明します。

  • マルチプレクサやデマルチプレクサなどの組み合わせ論理回路は通信システム内で使用されますが、一方が複数の入力で機能し、もう一方が入力のみで機能するため、それらの機能は完全に反対です。
  • マルチプレクサまたはMuxはN対1のデバイスですが、デマルチプレクサは1対Nのデバイスです。
  • マルチプレクサは、さまざまな制御ラインを介して複数のアナログまたはデジタル信号を単一のo / p信号に変換するために使用されます。これらの制御ラインは、2n = rのようなこの式を使用して決定できます。ここで、「r」はi / p信号の数であり、「n」は必要な制御ラインの数です。
  • MUXで使用されるデータ変換方法はシリアルと並列であり、異なる入力を使用するため、理解するのは難しくありません。ただし、DEMUXは、シリアルからパラレルへの変換のように、MUXとはまったく逆に機能します。したがって、この場合、出力の数を達成できます。
  • デマルチプレクサは、1つのi / p信号を複数に変換するために使用されます。制御信号の数は、MUXの同じ式を使用して決定できます。
  • MuxとDemuxはどちらも、より少ない帯域幅でネットワークを介してデータを送信するために使用されます。ただし、マルチプレクサは送信機側で使用され、Demuxは受信機側で使用されます。

これが基本情報です マルチプレクサについて およびデマルチプレクサ。論理回路とそのアプリケーションを観察することで、このトピックに関するいくつかの基本的な概念を理解できたと思います。このトピックについてのあなたの意見は、以下のコメントセクションに書くことができます。

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