Мультиплексор және демультиплексордың жұмыс істеу принципі, схемотехникасы мен қолдану аясы

Мақсаты мен тапсырмалары

Бұл тақырыптың мақсаты – студенттерді мультиплексор және демультиплексор элементтерінің жұмыс істеу принциптерімен, олардың схемотехникасымен, және сандық жүйелерде қолданылу салаларымен таныстыру. Тапсырмалар:
- Мультиплексор және демультиплексорлар арасындағы айырмашылықтарды түсіну;
- Сандық жүйелерде ақпарат ағынын басқаруда мультиплексор және демультиплексорлардың рөлін түсіндіру;
- Осы элементтерді сандық схемаларда қолдана білу.

Кіріспе

Сандық схемотехникада мультиплексорлар және демультиплексорлар ақпаратты беру және басқару жүйелерінің негізін құрайды. Олар деректер ағынын тиімді басқаруға, деректерді бірнеше бағытта таратуға және қабылдауға мүмкіндік береді. Бұл құрылғылардың жұмысы үлкен деректер ағындарын ұйымдастыруда маңызды рөл атқарады.

Мультиплексор (Multiplexer, MUX)

Мультиплексор — бірнеше кіріс сигналдарының арасынан біреуін таңдап, оны шығысқа жіберетін құрылғы. Мультиплексорды таңдау сигналдарының көмегімен басқаруға болады, олар кіріс сигналдарының ішінен біреуін таңдап шығысқа береді.

Мультиплексордың жұмыс істеу принципі

Мультиплексордың жұмыс принципі таңдаулы сигналдарды пайдалана отырып, бір кіріс сигналын шығысқа жіберу болып табылады. Мысалы, 4-тен 1-ге мультиплексорда екі таңдау сигналы кірістердің бірін таңдайды және оны шығысқа бағыттайды. Бұл процесс сандық деректер ағынын басқаруға мүмкіндік береді.

Мультиплексордың схемотехникасы

Мультиплексор схемасында әрбір кіріс желісі ЖӘНЕ (AND) және НЕМЕСЕ (OR) логикалық элементтері арқылы таңдау сигналдарына сәйкес шығысқа бағытталады. Кіріс сигналдарының санын екі есе қысқартуға мүмкіндік беретін басқарушы сигналдар схеманы қарапайым етеді.

Мультиплексордың қолдану аясы

Мультиплексорлар деректерді тиімді түрде тасымалдауда және желі бойынша бір арнаға бірнеше кірісті біріктіруде қолданылады:
- Коммуникациялық жүйелерде бірнеше сигналды бір арнаға біріктіру;
- Процессорларда деректерді таңдаулы түрде тасымалдау;
- Желілік байланыс жүйелерінде қолдану.

Демультиплексор (Demultiplexer, DEMUX)

Демультиплексор — бір кіріс сигналын бірнеше шығысқа бағыттайтын құрылғы. Бұл құрылғы деректерді бірнеше бағытқа тарату үшін қолданылады. Әрбір шығыс таңдау сигналдарына байланысты белсендіріледі.

Демультиплексордың жұмыс істеу принципі

Демультиплексордың жұмысы басқарушы сигналдар арқылы кіріс сигналын белгілі бір шығысқа бағыттау болып табылады. 1-ден 4-ке демультиплексор үшін екі таңдау сигналы бар, олар кіріс сигналын төрт шығыстың біріне бағыттайды.

Демультиплексордың схемотехникасы

Демультиплексор схемасында бір кіріс және бірнеше шығыс желілері болады. Әрбір басқару сигналдарының комбинациясы кіріс сигналын қажетті шығыс желісіне бағыттайды. Логикалық элементтер бұл таңдауды қамтамасыз етеді.

Демультиплексордың қолдану аясы

Демультиплексорлар сандық жүйелерде деректерді бөлу, ағындарды тарату және сигналдарды желілерге бөліп жіберу үшін қолданылады:
- Сандық байланыс жүйелерінде сигналдарды тарату;
- Микропроцессорлар мен контроллерлерде адрестеу;
- Компьютерлік жүйелерде деректерді бірнеше құрылғыға жеткізу.

Қорытынды

Мультиплексорлар мен демультиплексорлар сандық схемотехникада деректерді басқарудың негізгі құралдары болып табылады. Олар бір-біріне қарама-қайшы функцияларды атқара отырып, деректерді тиімді тасымалдауға және таратуға мүмкіндік береді. Бұл құрылғылардың көмегімен күрделі сандық жүйелердегі деректер ағындарын ұйымдастыру оңай іске асады. Мультиплексорлар бірнеше кірісті бір арнаға біріктіруге, ал демультиплексорлар бір кірісті бірнеше арнаға таратуға мүмкіндік береді.