Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module5, Hoofdstuk 9, Paragraaf 9.4 Blz 305-308

In de Digitale Techniek vormen elektronische schakelingen vaak delen van een uitgebreider elektronisch systeem. Deze afzonderlijke delen kunnen eenvoudige logische schakelingen zijn, of geprogrammeerde logische schakelingen. Zo kunnen deze schakelingen Digitale Signalen Multi- en Demultiplexen!

De 2 kanaals Multiplexer of mee te Demultiplexen

Een Multiplexer (MUX) is een elektronische schakeling, die de digitale data van verschillende bronsystemen selecteert en vervolgens overzet op één uitgaande transmissielijn. Een basismultiplexer is daarom voorzien van tenminste parallelle ingangen en één enkele seriele uitgang.

Ook beschikt de multiplexer over een zogenaamde dataselectingang. Hiermee kan worden geselecteerd, ‘welk specifiek bronsysteem’ zijn data op dat moment mag verzenden op de uitgang van de multiplexer. Multiplexers worden vanwege deze functie ook vaak ‘dataselectors’ genoemd.

2-kanaals multiplexer

Bij een 2-kanaals multiplexer zijn X0 en X1 de digitale ingangssignalen. Met het dataselectsignaal A kan X0 of X1 geselecteerd worden. We noemen dit ook wel het adresseren van de ingangen. Als A= ‘1’ zal X1 als ingang geselecteerd worden.

Wordt A = ‘0’ dan zal X0 geselecteerd worden. Door nu op de dataselect ingang een pulserend signaal te zetten zullen X0 en X1 afwisselend geselecteerd worden. Als gevolg zullen deze ook repeterend (X0, X1, X0, X1, X0, enzovoort) op de multiplexer uitgang verschijnen. We spreken in dit geval dan ook over een 2-kanaals multiplexer.

De 4-Kanaals Multiplexer

Het aantal ingangen hoeft niet beperkt te blijven tot twee en kan tot een groter aantal uitgebreid worden. Bij een n-kanaals multiplexer, geeft ‘n’ het aantal parallelle ingangen aan. Voor n>2 geldt dat we niet langer van één enkel dataselect signaal gebruik kunnen maken, want deze kent slecht twee toestanden.

Dit is op te lossen door van meerdere dataselect lijnen gebruik te maken. Op deze dataselect lijnen kunnen we binaire code aanbrengen om de ingangen adresseren. Zo kunnen met twee datalijnen de ingangen van een 4-kanaals multiplexer geselecteerd worden.

Mulitplexer die bestaat uit 4 kanalen

Een 4-kanaals multiplexer beschikt over de dataselect ingangen A en B. Hiermee kunnen door de logische combinaties ’00’, ’01’, ’10’ en ’11’ de ingangen X0, X1, X2 en X3 afzonderlijk geselecteerd worden. Bij multiplexing willen we deze selectie bij voorkeur automatisch doen. Hiervoor moeten de dataselect ingangen met een 2 bits-teller (counter) aangestuurd worden.

Op deze manier kunnen de data van 4 ingangen via één enkele datalijn overgedragen worden. Dit principe is uit te breiden tot meerdere kanalen door gebruik te maken van een hierop aangepast aantal dataselectingangen.

de 2-kanaals Demultiplexer om te Demultiplexen

Bij een demultiplexer gebeurt de tegenovergestelde bewerking in vergelijking met de multiplexer. Een demultiplexer krijgt via een datalijn de gemultiplexte data in serieel formaat aangeboden. De demultiplexer maakt gebruik van hetzelfde dataselect signaal als de multiplexer, want, zoals eerder gesteld, werken deze schakelingen volledig synchroon.

demultiplexen met een 2 kanaals

Demultiplexen met een 4-kanaals demultiplexer

Volgens hetzelfde principe kan een 4-kanaals demultiplexer circuit gerealiseerd worden. Ook hier komen via de enkele datalijn de data in serieel formaat binnen. Met de dataselect ingangen A en B, kunnen door logische combinaties ’00’, ’01’, ’10’ en ’11’ de ingangen 0, 1, 2 en 3 afzonderlijk geselecteerd worden.

Hierbij geldt dat de dataselect lijnen weer dezelfde zijn als bij de multiplexer. Multiplexen en demultiplexen verlopen dis in hetzelfde ritme en in dezelfde volgorde van dataselectie. Voor het ritme van dataselectie door de counter, wordt een vast kloksignaal gebruikt.

demultiplexen met een 4/kanaals demultiplexer

Multiplex- en Demultiplexschakelingen

Voor een 8 kanaals multiplexschakeling kunnen we gebruik maken van de IC 74151 als multiplexer en IC 74138 als demultiplexer. Voor deze schakeling hebben we 3 dataselect lijnen nodig, die worden aangestuurd vanuit een 8 bits counter.

Deze counter werkt stapsgewijs op het ritme van een centraal kloksignaal. De datalijn en dataselect lijnen worden in dit artikel over een gezamenlijke afgeschermde kabel gevoerd. Deze afscherming voorkomt verstoring van de signalen tijdens de overdracht.

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module5, Hoofdstuk 9, Paragraaf 9.4 Blz 305-308

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.