Multiplexer - Demultiplexer | यह पूर्ण विश्लेषण, महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है

चर्चा के बिंदु

  • मल्टीप्लेक्स की परिभाषा और अवलोकन
  • संचालन और विश्लेषण
  • एमयूएक्स का उपयोग करके बूलियन फ़ंक्शन का कार्यान्वयन
  • demux
  • MUX-DEMUX का अनुप्रयोग

परिभाषा और अवलोकन

एक डिजिटल मल्टीप्लेक्स एक उपकरण है जो एक से अधिक इनपुट लेता है और एक चयनित डेटा को आउटपुट करता है। योजक और घटाव की तरह, एक मल्टीप्लेक्स भी एक संयोजन उपकरण है।

यह एक डेटा चयनकर्ता के रूप में भी पहचाना जाता है क्योंकि यह कई इनपुटों में से एक को बाहर निकालता है और इसे कंट्रोल सिग्नल या चयन लाइनों की मदद से आउटपुट में भेजता है। यदि किसी विशिष्ट MUX में 2n इनपुट लाइनें हैं, तो n चुनिंदा लाइनें होंगी। कुछ चुनिंदा लाइनों का संयोजन यह निर्धारित करता है कि किस आउटपुट का उत्पादन किया जाएगा।

2: 1 एमयूएक्स

A 2: 1 MUX दर्शाता है कि मल्टीप्लेक्स में दो इनपुट और एक आउटपुट है। इसकी एक चुनिंदा पंक्ति भी होती है जैसे एस। एस। एस। पी MUX एक स्विच की तरह काम करता है जो दो उपलब्ध इनपुट में से एक को चुनता है।

बहुसंकेतक - Demultiplexer |यह पूर्ण विश्लेषण है, महत्वपूर्ण अनुप्रयोग
बूलियन समीकरण के साथ एक 2: 1 मल्टीप्लेक्स, छवि स्रोत - en: उपयोगकर्ता: Cburnettमल्टीप्लेक्सर 2-टू-1सीसी द्वारा एसए 3.0

4: 1 एमयूएक्स

4: 1 MUX का अर्थ है कि मल्टीप्लेक्स में चार इनपुट लाइनें और एक आउटपुट लाइन है। इसमें S0 और S1 के रूप में दो चुनिंदा लाइनें हैं। आउटपुट का उत्पादन करने के लिए कई और द्वार हैं। चुनिंदा पंक्तियों को संवाददाता और द्वार से जोड़ा जाता है। AND गेट्स का परिणाम एकल OR गेट से जुड़ा होता है।

यदि चुनिंदा पंक्तियाँ बाइनरी कोड को 10, अर्थात, S1 = 1 और S0 = 0 के रूप में देती हैं, तो AND I गेट को इनपुट I2 से जोड़ा जाता है, इसके दो इनपुट मूल्य 1 के बराबर हैं, और अंतिम I2 के साथ जुड़ा हुआ है। अन्य तीन और फाटकों में शून्य के बराबर कम से कम एक इनपुट होता है, यह इसी तरह उनके उत्पादन को शून्य के बराबर बदलता है। यहां और अब, OR गेट का परिणाम I2 के मान के अनुरूप है और निर्दिष्ट इनपुट को परिणाम के रूप में देखने की अनुमति देता है। 

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ए 4:1 मल्टीप्लेक्सर ब्लॉक डायग्राम, इमेज बाय - en: उपयोगकर्ता: Cburnettमल्टीप्लेक्सर 4-टू-1सीसी द्वारा एसए 3.0

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संचालन और विश्लेषण

एक मल्टीप्लेक्स एक डिकोडर के समान है। AND गेट्स और NOT गेट्स एक डिकोडर और मल्टीप्लेक्सर के बीच समानता लाते हैं। इस बीच, एक MUX वास्तव में चुनिंदा लाइनों को डीकोड करता है और आउटपुट प्रदान करता है। एक डिकोडर से एक मल्टीप्लेक्स का भी निर्माण किया जा सकता है। यदि 2 एन इनपुट लाइनों - प्रत्येक और गेट को एन 2 एन डिकोडर के साथ जोड़ा जाता है, तो सर्किट मल्टीप्लेक्सर के रूप में काम करेगा।

मल्टीप्लेक्स का आकार डेटा इनपुट लाइनों पर निर्भर करता है जो 2n और एकल आउटपुट लाइन हैं। 2n इनपुट लाइन mux के लिए चयन लाइनों की संख्या n होगी। डिकोडर की तरह, एक mux में एक इनेबल इनपुट लाइन भी हो सकती है। यदि निष्क्रिय इनपुट निष्क्रिय स्थिति में है, तो आउटपुट अक्षम हो जाएगा। जब सक्षम पिन सक्रिय अवस्था में होता है, तो MUX हमेशा की तरह काम करेगा।

कई बिट चयन-तर्क के लिए जिम्मेदार होने के लिए कुशल तकनीकें हैं। यदि मल्टीप्लेक्स सर्किट को मानक चयन इनपुट के साथ जोड़ा जाता है, तो कई बिट चयन को लागू किया जा सकता है। इसे लागू करने के लिए, नीचे की छवि में एक चौगुना 2: 1 mux दिखाया गया है।

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चौगुनी MUX

यहां, सर्किट में चार मल्टीप्लेक्सर्स हैं, और वे 2: 1 mux हैं। आउटपुट Y0 को इनपुट A0 या B0 से चुना जा सकता है। इसी तरह, Y1 के आउटपुट को A1 या B1 इनपुट से चुना जा सकता है, और यह बाकी सर्किट के लिए जारी रहता है। प्रत्येक मल्टीप्लेक्सर्स के लिए एस लाइनों का चयन करता है। मल्टीप्लेक्स संचालित करने के लिए सक्षम इनपुट सक्रिय अवस्था में होना चाहिए।

यद्यपि सर्किट में ऑपरेशन के लिए 2: 1 मल्टीप्लेक्स है, यह सर्किट की तरह दिखता है जो डेटा लाइन के दो 4-बिट सेट में से किसी को भी बाहर निकालता है। अब, जब एनेबल 0 है, और सेलेक्ट लाइन भी 0 है, चार इनपुट आउटपुट के रूप में दिखाई दे सकते हैं। इसके अलावा, यदि s = 1 है, तो परिणाम में बी इनपुट दिखाई देते हैं। परिणाम 0 होंगे जब सक्षम पिन 0 पर सेट किया जाता है, कोई फर्क नहीं पड़ता चुनिंदा पंक्तियों का मूल्य।

एमयूएक्स का उपयोग करके बूलियन फ़ंक्शन का कार्यान्वयन

मल्टीप्लेक्सर्स का उपयोग करके बूलियन कार्यों को भी लागू किया जा सकता है। एक फ़ंक्शन के मिन-शब्द को मल्टीप्लेक्स में चयन लाइनों के साथ जुड़े सर्किट से उत्पन्न किया जा सकता है। डेटा इनपुट अलग-अलग मिनट की शर्तों का चयन कर सकते हैं। यह कैसे n चर समारोह का कार्यान्वयन 2 एन और एन चुनिंदा लाइनों के इनपुट डेटा लाइनों के एक बहुसंकेतक के लिए संभव है। इनपुट डेटा लाइनों का उपयोग प्रत्येक मिनट की अवधि के लिए किया जाएगा।

बूलियन अभिव्यक्ति को लागू करने का एक अधिक कुशल तरीका भी उपलब्ध है। एन-चर का एक फ़ंक्शन मल्टीप्लेक्सर के साथ लागू किया जा सकता है जिसमें एन -1 लाइनें होती हैं। पहले n-1 चर का चयन चयन इनपुट के रूप में किया जाता है। ऑपरेशन के शेष चर का उपयोग डेटा इनपुट के लिए किया जाता है। यदि प्रत्येक डेटा इनपुट शेष चर को दर्शाता है, तो mux ',', 1, या 0 होगा।

हम एक बूलियन बीजगणित का उदाहरण ले सकते हैं।

एफ (ए, बी, सी) = ∑ (1, 2, 3, 4)

तीन चर का कार्य 4: 1 MUX के साथ कार्यान्वित किया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

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बूलियन फ़ंक्शंस का कार्यान्वयन

दो चर, ए और बी, एक निश्चित क्रम में चुनिंदा लाइनों पर लागू होते हैं। A को S1 इनपुट से जोड़ा गया है, और b को S0 इनपुट के साथ जोड़ा गया है। फ़ंक्शन की सत्य तालिका MUX की इनपुट लाइनों के लिए मान निर्धारित करती है। जब ab = 00, आउटपुट F, c = 0 के रूप में c = 0 और F = 1 के बराबर होता है, जब c = 1. डेटा इनपुट 0 को वेरिएबल c के लिए इनपुट की आवश्यकता होती है।

मल्टीप्लेक्स एक निश्चित तरीके से काम करता है। जब ab का मान शून्य होता है, तो आउटपुट पर डेटा इनपुट 0 दिखाई देता है। इस प्रकार, आउटपुट c के बराबर हो जाता है। डेटा 1, 2, 3 में भी इनपुट की आवश्यकता होती है और इसे इसी तरह निर्धारित किया जा सकता है। निविष्टियाँ फ़ंक्शन F से ली गई हैं, और इनपुट ab = 01, 10, 11 हैं। हम इस विवरण द्वारा डेटा लाइनों के लिए इनपुट का पता लगा सकते हैं।

यह उदाहरण n - 1 चयन पंक्ति और 2n-1 डटलिन के साथ मल्टीप्लेक्स की सहायता से n चरों से मिलकर बूलियन कार्यों को लागू करने के लिए विशिष्ट चरणों को दर्शाता है। बूलियन फ़ंक्शन की सत्य तालिका शुरू में वर्णित है। दी गई प्रक्रिया के प्राथमिक n-1 चर MUX के चयन इनपुट पर लागू होते हैं। आउटपुट की गणना चयन लाइनों के हर एक संयोजन के लिए अंतिम चर फ़ंक्शन के रूप में की जाती है। प्रक्रिया में मूल्यों का एक विशिष्ट सेट है। फ़ंक्शन का मान 0 या 1, या चर या चर का पूरक हो सकता है।

अब एक और अधिक बूलियन फ़ंक्शन का उदाहरण लेते हैं।

एफ (ए, बी, सी, डी) = 1 (3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, XNUMX)

एक मल्टीप्लेक्सर इस बूलियन फ़ंक्शन को तीन चुनिंदा लाइनों और आठ इनपुट लाइनों (मूल रूप से एक 8: 1 MUX) के साथ लागू कर सकता है। छवि में MUX दिखाया गया है।

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8 एक्स 1 एमयूएक्स

अब, पहला चर जो A है, B और C के लिए संवाददाता चयन लाइनों को S2 और S1 बनाता है यह सुनिश्चित करने के लिए चयन लाइन S0 से जुड़ा होना चाहिए। फ़ंक्शन की सत्य तालिका पहले बताई गई है। MUX के लिए इनपुट लाइनों के मूल्यों की गणना उस सत्य तालिका से की जाती है। डेटा लाइन संख्या चर एबीसी के द्विआधारी संयोजनों द्वारा निर्धारित की जाती है।

यदि एबीसी = 101, तो एफ डी के रूप में आता है। यह गणना की जा सकती है कि डेटा इनपुट लाइन 5 को डी। लॉजिक 0 के रूप में इनपुट मिलता है और तर्क 1 दो निश्चित मूल्य हैं। लॉजिक 0 का मतलब लॉजिक कम या जमीन के बराबर है, और लॉजिक 1 का मतलब लॉजिक हाई या इनपुट पावर सिग्नल है।

तीन राज्य द्वार

तीन-राज्य फाटकों का उपयोग करके एक मल्टीप्लेक्स का निर्माण संभव है। तीन राज्य द्वार डिजिटल सर्किट हैं जो तीन राज्यों में काम कर सकते हैं। उन तीन राज्यों में से दो 0 और 1 पारंपरिक रूप से हैं, और तीसरे राज्य को उच्च प्रतिबाधा राज्य के रूप में जाना जाता है। उच्च प्रतिबाधा अवस्था में, तार्किक प्रक्रिया एक ओपन सर्किट्री की तरह प्रदर्शन करती है। तीन राज्य द्वार सभी प्रकार के तार्किक संचालन कर सकते हैं, जैसे कि NOT या NOR। तीन-राज्य गेट का सबसे आम उपयोग बफर गेट के रूप में होता है।

जैसा कि पहले कहा गया था, तीन-राज्य बफ़र्स का उपयोग करके मल्टीप्लेक्स का निर्माण किया जा सकता है। नीचे दी गई छवि 2: 1 mux के कार्यान्वयन के बारे में बताती है जिसमें दो तीन-राज्य बफर और एक गेट नहीं है। दो आउटपुट एकल परिणाम प्रदान करने के लिए जुड़े हुए हैं। जब चयन लाइन शून्य के रूप में मूल्यवान होती है, तो ऊपरी पैड सक्रिय हो जाता है, और निचला एक अक्षम हो जाता है। आउटपुट पर ए दिखाई देता है, और जब चयन इनपुट 1 होता है, तो रिवर्स होता है, और बी परिणाम पर दिखाई देता है।

demux

DEMUX या डी-मल्टीप्लेक्स एक डिजिटल डिवाइस है जो मल्टीप्लेक्सर के विपरीत कार्य करता है। यह एक एकल इनपुट लेता है और चुनिंदा लाइनों की मदद से कई आउटपुट प्रदान करता है। यदि DEMUX में n चुनिंदा लाइनें हैं, तो उत्पादन की संख्या 2n होगी। 4: 1 DEMUX का आरेख नीचे दिया गया है।

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एक डिमल्टीप्लेक्सर, इमेज क्रेडिट - फ्रेशनीज़demultiplexerसीसी द्वारा एसए 3.0

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MUX और DEMUX के अनुप्रयोग

आज के डिजिटल युग में MUX और DEMUX का महत्व है। उनके कुछ आवेदन हैं -

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मक्स-डेमक्स, छवि - टोनी आर। कुफल्ड्ट, टेलीफोनी मल्टीप्लेक्स सिस्टमसीसी द्वारा 1.0
  • संचार प्रणाली: MUX और DEMUX में संचार प्रणालियों के क्षेत्र में सबसे व्यापक अनुप्रयोग हैं। MUX विभिन्न प्रकार के डेटा को प्रसारित करने की अनुमति देता है जैसे - ऑडियो और वीडियो, चित्र, वॉयस रिकॉर्डिंग, आदि को एकल प्रसारण चैनल में मल्टीप्लेक्स किया जा सकता है। यह प्रणाली की दक्षता को बढ़ाता है।
  • टेलीफ़ोनिक सिस्टम: टेलीफोन नेटवर्क को MUX और DEMUX दोनों की आवश्यकता होती है। तकनीक जैसे - फ्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (FDM), टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (TDM), कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (CDMA), इत्यादि केवल MUX और DEMUX की वजह से संभव हैं।
  • MUX और DEMUX का उपयोग कॉम्बिनेशन सर्किट और कई अन्य डिजिटल उपकरणों के लिए लॉजिक गेट्स में किया जाता है।

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