Как работает мультиплексор

Самый простой мультиплексор можно представить в виде переключателя, который соединяет огромное число входов с единственным выходом, согласно заданной двоичной кодовой последовательности. Другими словами, мультиплексор это переключатель сигналов, управляемый двоичным цифровым кодом и имеющий несколько входов и один выход. К выходу подсоединяется тот вход, чей номер будет соответствовать двоичному управляющему коду.

Также можно сказать, что мультиплексор - это цифровое устройство, преобразующее параллельный код в последовательный.

Структура мультиплексора

В цифровой электронике структуру мультиплексора можно представить различными схемотехническими решениями, например, вот этой схемой как на рисунке ниже:

Схема состоит из цифрового элемента на четыре входа И-ИЛИ и двух элементов инверторов (ИЛИ-НЕ). Входы D0-D3, называют информационными входами. А0-А1 называют адресными входами на них поступает двоичный код, который определяет, какой из входов D0-D3 будет подсоединен к выходу Y. Вход С - синхронизация, на него приходит сигнал разрешающий работу схемы. На схеме еще показаны адресные входы с инверсией. Это чтобы сделать работу устройства более универсальным.

Все эти элементы образуют 4х1 мультиплексор. Т.е мы имеем 4 состояния мультиплексора, а, значит, разрядов в коде адреса должно быть 2 (2² = 4). Для пояснения принципа работы давайте взглянем в таблицу истинности:

A1	A0	Y
0	0	D0
0	1	D1
1	0	D2
1	1	D3

Таким образом двоичный код выбирает требуемый вход. Например, мы имеем четыре датчика, и они подают каждый свой сигнал, а контролирующее устройство у нас одно. С помощью мультиплексора в соответствии с двоичным кодом к устройству подключаются сигнал от нужного нам датчика.

На принципиальных схемах мультиплексор обозначается следующим образом:

Демультиплексор принцип работы

Демультиплексором называют устройство, обратное мультиплексору. Т. е. у него всего один вход и много выходов, а с помощью двоичного кода задаем, какой выход будет подсоединен ко входу.

Можно сказать, демультиплексор - это схема, которое осуществляет выборку одного из нескольких своих выходов и подсоединяет его к входу.

Кроме того, демультиплексор - это устройство, преобразующие последовательный код в параллельный. Обычно в роли демультиплексора в цифровой электронике применяют дешифраторы двоичного кода в позиционный, в которых имеется стробирующий вход.

Существуют микросхемы которые одновременно являются демультиплексором и мультиплексором, смотря с какой стороны будет подан сигнал.