Digitale Schaltungstechnik/ Multiplexer

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Multiplexer Demultiplexer analog Multiplexer

Multiplexer in der Praxis: Mehrere Kameras sind über einen Multiplexer an einen Monitor angeschlossen

Einleitung

In der Digitaltechnik ist es ab und an erforderlich, eines von mehreren Signalen auszuwählen, um es z. B. zu serialisieren d.h. bitweise auf die Leitung zu bringen.

In diesem Kapitel sehen wir uns an, wie wir das realisieren können.

Bildliches Beispiel

Auswahl zwischen zwei Eingängen

Beginnen wir mit einem einfachen Beispiel:

Wir haben zwei Signale (e0 und e1) und eine Leitung (a). Mit Hilfe eines Steuereinganges s0 wollen wir bestimmen, welches der Signale an die Leitung kommt.

Wie gewohnt können wir nun eine vollständige Wahrheitstabelle aufstellen:

s	e1	e0	a	Kommentar
0	0	0	0	Eingang 0 wurde ausgewählt
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	0	Eingang 1 wurde ausgewählt
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1	1

Fassen wir die Wahrheitstabelle zusammen, sieht die Aufgabe so aus:

Wahrheitstabelle des 1-MUX
s₀	a
0	e₀
1	e₁

Hieraus können wir nun die Schaltfunktion ablesen:

 $a={\overline {s0}}e0\lor s0e1$

Die Schaltung lässt sich nun realisieren:

Die Schaltung wird dann mit diesem Zeichen zusammengefasst:

Oft wird aber auch das Amerikanische Symbol verwendet:

Auswahl zwischen vier Eingängen

gleiches Vorgehen

Wenn wir Vier Eingänge haben können wir nun gleich vorgehen:

Wahrheitstabelle des 2-MUX
s₁	s₀	a
0	0	e₀
0	1	e₁
1	0	e₂
1	1	e₃

Hier zeigt sich auch der Vorteil dieser gekürzten Wahrheitstabelle: Sie ist einfach kürzer und übersichtlicher.

Auch hier können wir die Gleichung einfach auslesen:

$a=e_{0}{\overline {s_{1}}}{\overline {s_{0}}}\lor e_{1}{\overline {s_{1}}}s_{0}\lor e_{2}s_{1}{\overline {s_{0}}}\lor e_{3}s_{1}s_{0}$

Auch für diese Schaltung gibt es ein zusammengefasstes Symbol:

Bedeutung des Symbols

Verschaltung

Eine andere Idee ist, das mit den bisher bekannten 1-Mux zu realisieren. Also sozusagen eine "Vorselektion" zu machen und diese dann weiter zu geben.

Tatsächlich ist auch das möglich:

Anwendung

Multip

parallel -> seriell

Mux -> Demux

Eingänge, Ausgänge, Steuersignale

Codewandler

auch genannt datenselektor

Anwendungen

Taktauswahl

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