MUX/DEMUX Multiplexador e demultiplexador: tipos e suas diferenças

MUX/DEMUX

Em sistemas digitais de grande escala, uma única linha é necessária para transmitir dois ou mais sinais digitais – e é claro! por vez, um sinal pode ser colocado em uma linha. Mas, o que é necessário é um dispositivo que nos permita selecionar; e, o sinal que desejamos colocar em uma linha comum, tal circuito é referido como um multiplexador. A função de um multiplexador é selecionar a entrada de quaisquer ‘n’ linhas de entrada e alimentá-la em uma linha de saída. A função de um demultiplexador é inverter a função do multiplexador. As formas de atalho do multiplexador e demultiplexador são mux e demux.

 Alguns multiplexadores realizam multiplexaçãoe operações de demultiplexação. A principal função do multiplexador é combinar sinais de entrada, permitir a compressão de dados e compartilhar um único canal de transmissão. Este artigo fornece uma visão geral do multiplexador e demultiplexador.

 

O que são Multiplexer e Demultiplexer?

Transmissão na rede , tanto o multiplexador quanto o demultiplexador são circuitos combinacionais . Um multiplexador seleciona uma entrada de várias entradas e é transmitido na forma de uma única linha. Um nome alternativo do multiplexador é MUX ou seletor de dados. Um demultiplexador usa um sinal de entrada e gera muitos. Por isso é conhecido como Demux ou distribuidor de dados.

 

O que é um Multiplexer?

O multiplexador é um dispositivo que possui múltiplas entradas e saída de linha única. As linhas selecionadas determinam qual entrada está conectada à saída e também aumentam a quantidade de dados que podem ser enviados por uma rede dentro de um determinado tempo. Também é chamado de seletor de dados.

A chave de várias posições de pólo único é um exemplo simples de um circuito não eletrônico do multiplexador e é amplamente utilizada em muitos circuitos eletrônicos . O multiplexador é usado para realizar comutação de alta velocidade e é construído por componentes eletrônicos .

 

Multiplexadores são capazes de lidar com aplicações analógicas e digitais . Em aplicações analógicas, os multiplexadores são compostos de relés e chaves de transistor, enquanto em aplicações digitais, os multiplexadores são construídos a partir de portas lógicas padrão . Quando o multiplexador é usado para aplicações digitais, ele é chamado de multiplexador digital.

Tipos de multiplexador

Os multiplexadores são classificados em quatro tipos:

  • 2-1 multiplexador (1 linha de seleção)
  • 4-1 multiplexador (2 linhas selecionadas)
  • 8-1 multiplexador (3 linhas selecionadas)
  • 16-1 multiplexador (4 linhas selecionadas)

Multiplexador 4 para 1

O multiplexador 4X1 compreende 4 bits de entrada, 1 bit de saída e 2 bits de controle. Os quatro bits de entrada são 0, D1, D2 e ​​D3, respectivamente; apenas um dos bits de entrada é transmitido para a saída. O o / p ‘q’ depende do valor da entrada de controle AB. O bit de controle AB decide qual bit de dados i / p deve transmitir a saída. A figura a seguir mostra o diagrama de circuito do multiplexador 4X1 usando portas AND. Por exemplo, quando os bits de controle AB = 00, então as portas AND mais altas são permitidas, enquanto as portas AND restantes são restritas. Assim, a entrada de dados D0 é transmitida para a saída ‘q ”

e a entrada de controle for alterada para 11, todas as portas serão restritas, exceto a porta AND inferior. Nesse caso, D3 é transmitido para a saída eq = D0. Se a entrada de controle for alterada para AB = 11, todas as portas serão desabilitadas, exceto a porta AND inferior. Nesse caso, D3 é transmitido para a saída eq = D3. O melhor exemplo de um multiplexador 4X1 é o IC 74153. Neste IC, o o / p é o mesmo que o i / p. Outro exemplo de um multiplexador 4X1 é o IC 45352. Neste IC, o o / p é o complemento do i / p

 

Multiplexador 8 para 1

O multiplexador 8 para 1 consiste em 8 linhas de entrada, uma linha de saída e 3 linhas de seleção.

 

8-1 Circuito Multiplexador

Para a combinação de uma entrada de seleção, a linha de dados é conectada à linha de saída. O circuito mostrado abaixo é um multiplexador 8 * 1. O multiplexador 8 para 1 requer 8 portas AND, uma porta OR e 3 linhas de seleção. Como uma entrada, a combinação de entradas de seleção é fornecida à porta AND com as linhas de dados de entrada correspondentes.

De maneira semelhante, todas as portas AND recebem conexão. Neste multiplexador 8 * 1, para qualquer entrada de linha de seleção, uma porta AND fornece o valor 1 e todas as portas AND restantes fornecem 0. E, finalmente, usando portas OR, todas as portas AND são adicionadas; e, isso será igual ao valor selecionado.

 

Vantagens e desvantagens do multiplexador

As vantagens do multiplexador incluem o seguinte.

  • No multiplexador, o uso de vários fios pode ser diminuído
  • Reduz o custo, bem como a complexidade do circuito
  • A implementação de uma série de circuitos de combinação pode ser possível usando um multiplexador
  • Mux não requer K-maps e simplificação
  • O multiplexador pode tornar o circuito de transmissão menos complexo e econômico
  • A dissipação de calor é menor por causa da corrente de comutação analógica que varia de 10mA a 20mA.
  • A capacidade do multiplexador pode ser estendida para alternar sinais de áudio, sinais de vídeo, etc.
  • A confiabilidade do sistema digital pode ser melhorada usando um MUX, pois diminui o número de conexões externas com fio.
  • MUX é usado para implementar vários circuitos combinacionais
  • O projeto lógico pode ser simplificado através do MUX

As desvantagens do multiplexador incluem o seguinte.

  • Atrasos adicionais necessários nas portas de comutação e sinais de E / S que se propagam pelo multiplexador.
  • As portas que podem ser utilizadas ao mesmo tempo têm limitações
  • A comutação de portas pode ser tratada adicionando a complexidade do firmware
  • O controle do multiplexador pode ser feito usando portas de E / S adicionais.

Aplicações de Multiplexadores

Multiplexadores são usados ​​em várias aplicações em que múltiplos dados precisam ser transmitidos usando uma única linha.

Sistema de comunicação

Um sistema de comunicação possui uma rede de comunicação e um sistema de transmissão. Ao usar um multiplexador, a eficiência do sistema de comunicação pode ser aumentada, permitindo a transmissão de dados, como dados de áudio e vídeo de diferentes canais por meio de linhas ou cabos simples.

Memória do computador

Multiplexadores são usados ​​na memória do computador para manter uma grande quantidade de memória nos computadores e também para reduzir o número de linhas de cobre necessárias para conectar a memória a outras partes do computador.

Rede Telefônica

Em redes telefônicas, vários sinais de áudio são integrados em uma única linha de transmissão com a ajuda de um multiplexador.

Transmissão do sistema de computador de um satélite

O multiplexador é usado para transmitir os sinais de dados do sistema de computador de uma nave espacial ou satélite para o sistema terrestre usando um satélite GSM .

O que é Demultiplexer?

O De-multiplexer também é um dispositivo com uma entrada e várias linhas de saída. Ele é usado para enviar um sinal para um dos muitos dispositivos. A principal diferença entre um multiplexador e um desmultiplexador é que um multiplexador pega dois ou mais sinais e os codifica em um fio, enquanto um desmultiplexador reverte para o que o multiplexador faz.

 

Tipos de demultiplexador

Os demultiplexadores são classificados em quatro tipos

  • 1-2 demultiplexador (1 linha selecionada)
  • 1-4 demultiplexador (2 linhas selecionadas)
  • 1-8 demultiplexador (3 linhas selecionadas)
  • 1-16 demultiplexador (4 linhas selecionadas)

1-4 Demultiplexador

O demultiplexador 1 para 4 compreende 1 bit de entrada, 4 bits de saída e bits de controle.

 

O bit i / p é considerado como Dados D. Este bit de dados é transmitido ao bit de dados das linhas o / p, que depende do valor AB e do controle i / p.

Quando o controle i / p AB = 01, a segunda porta AND superior é permitida enquanto as portas AND restantes são restritas. Assim, apenas o bit de dados D é transmitido para a saída e Y1 = Dados.

Se o bit de dados D for baixo, a saída Y1 será baixa. SE o bit de dados D for alto, a saída Y1 será alta. O valor da saída Y1 depende do valor do bit de dados D, as saídas restantes estão em um estado baixo.

Se a entrada de controle mudar para AB = 10, todas as portas serão restritas, exceto a terceira porta AND a partir do topo. Então, o bit de dados D é transmitido apenas para a saída Y2; e, Y2 = Dados. . O melhor exemplo de demultiplexador 1X4 é IC 74155.

1-8 Demultiplexador

O demultiplexador também é chamado de distribuidor de dados, pois requer uma entrada, 3 linhas selecionadas e 8 saídas. O desmultiplexador pega uma única linha de dados de entrada e, em seguida, muda para qualquer uma das linhas de saída. O diagrama de circuito do demultiplexador 1 a 8 é mostrado abaixo; ele usa 8 portas AND para realizar a operação.

 

O bit de entrada é considerado um dado D e é transmitido para as linhas de saída. Isso depende do valor de entrada de controle do AB. Quando AB = 01, a segunda porta superior F1 é habilitada, enquanto as portas AND restantes são desabilitadas e o bit de dados é transmitido para a saída dando F1 = dados. Se D for baixo, F1 é baixo, e se D for alto, F1 é alto. Portanto, o valor de F1 depende do valor de D e as saídas restantes estão no estado baixo.

Vantagens e desvantagens do demultiplexador

As vantagens do demultiplexe r incluem o seguinte.

  • Um demultiplexador ou Demux é usado para dividir os sinais mútuos de volta em fluxos separados.
  • A função do Demux é totalmente oposta à do MUX.
  • A transmissão de sinais de áudio ou vídeo precisa de uma combinação de Mux e Demux.
  • Demux é usado como um decodificador dentro dos sistemas de segurança dos setores bancários.
  • A eficiência do sistema de comunicação pode ser aumentada através da combinação de Mux e Demux.

As desvantagens do demultiplexador incluem o seguinte.

  • Pode acontecer perda de largura de banda
  • Devido à sincronização dos sinais, podem ocorrer atrasos

Aplicações de Demultiplexer

Os demultiplexadores são usados ​​para conectar uma única fonte a vários destinos. Esses aplicativos incluem o seguinte:

Sistema de comunicação

Mux e demux são usados ​​em sistemas de comunicação para realizar o processo de transmissão de dados. Um De-multiplexer recebe os sinais de saída do multiplexer e no final do receptor, ele os converte de volta para a forma original.

Unidade Lógica Aritmética

A saída da ALU é alimentada como uma entrada para o De-multiplexer e a saída do demultiplexer é conectada a vários registradores. A saída da ALU pode ser armazenada em vários registros.

Conversor Serial para Paralelo

Este conversor é usado para reconstruir dados paralelos. Nesta técnica, os dados seriais são fornecidos como uma entrada para o Desmultiplexador em um intervalo regular, e um contador é anexado ao demultiplexador na entrada de controle para detectar o sinal de dados na saída do demultiplexador. Quando todos os sinais de dados são armazenados, a saída do demux pode ser lida em paralelo.

Diferença entre Multiplexer e Demultiplexer

A principal diferença entre multiplexador e demultiplexador é discutida abaixo.

Multiplexer Demultiplexer
Um multiplexador (Mux) é um circuito combinacional que usa várias entradas de dados para gerar uma única saída. Um demultiplexador (Demux) também é um circuito combinacional que usa uma única entrada que pode ser direcionada por várias saídas.
O multiplexador inclui várias entradas e uma única saída O demultiplexador inclui uma única entrada e várias saídas
Um multiplexador é um seletor de dados O demultiplexador é um distribuidor de dados
É um switch digital É um circuito digital
Funciona com base no princípio de muitos para um Funciona com base no princípio de um para muitos
A conversão paralela para serial é usada no multiplexador A conversão serial para paralela é usada no Demultiplexer
O multiplexador usado em TDM (Time Division Multiplexing está no final do transmissor O demultiplexador usado em TDM (Time Division Multiplexing está no final do receptor
O multiplexador é chamado MUX O demultiplexador é chamado Demux
Ele não usa portas extras durante o projeto Neste, portas adicionais são necessárias ao projetar demux
No Multiplexer, os sinais de controle são usados ​​para escolher a entrada específica que deve ser enviada na saída. O demultiplexador usa o sinal de controle para nos permitir incluir várias saídas.
O multiplexador é usado para melhorar a eficiência do sistema de comunicação usando dados de transmissão, como transmissão de áudio e vídeo. O demultiplexador obtém os sinais o / p do Mux e os altera para a forma única no final do receptor.
Os diferentes tipos de multiplexadores são 8-1 MUX, 16-1 MUX e 32-1 MUX. Os diferentes tipos de demultiplexadores são 1-8 Demux, 1-16 Demux, 1-32 Demux.
No multiplexador, o conjunto de linhas de seleção é usado para controlar a entrada específica No demultiplexador, a seleção da linha de saída pode ser controlada por meio de valores de bits de linhas de n-seleção.

Diferença chave entre multiplexador e demultiplexador

As principais diferenças entre multiplexador e demultiplexador são discutidas abaixo.

  • Os circuitos lógicos combinacionais, como multiplexador e demultiplexador, são usados ​​em sistemas de comunicação, no entanto, suas funções são precisamente opostas entre si porque um funciona em várias entradas, enquanto o outro funciona apenas na entrada.
  • O multiplexador ou Mux é um dispositivo N-para-1, enquanto o demultiplexador é um dispositivo 1-para-N.
  • Um multiplexador é usado para converter vários sinais analógicos ou digitais em um único sinal o / p por meio de diferentes linhas de controle. Essas linhas de controle podem ser determinadas usando esta fórmula como 2n = r onde ‘r’ é o número de sinais i / p & ‘n’ é o número de linhas de controle necessárias.
  • O método de conversão de dados usado no MUX é paralelo ao serial e não é difícil de entender porque usa entradas diferentes. No entanto, o DEMUX funciona ao contrário do MUX, como uma conversão serial para paralela. Portanto, o número de resultados pode ser alcançado neste caso.
  • Um demultiplexador é usado para converter um sinal i / p em vários. O número de sinais de controle pode ser determinado usando a mesma fórmula de MUX.
  • Tanto o Mux quanto o Demux são usados ​​para transmitir os dados por uma rede em menos largura de banda. Mas o multiplexador é usado na extremidade do transmissor, enquanto o Demux é usado na extremidade do receptor.

Estas são as informações básicas sobre multiplexadores e demultiplexadores. Espero que você tenha obtido alguns conceitos fundamentais sobre este tópico, observando os circuitos lógicos e suas aplicações. Você pode escrever sua opinião sobre este tópico na seção de comentários abaixo.

 

 

Fonte: https://www.elprocus.com/what-is-multiplexer-and-demultiplexer-types-and-differences/

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