| 6.7. Multiplexer - kurz MUX |
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Letztmalig dran rumgefummelt: 14.11.09 18:53:16 |
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Multiplexer sind logische Schaltungen, welche ein Eingangsbit aus vielen auf einen Ausgang senden können, wobei die Auswahl des Einganges adressierbar ist. Multiplexer sind Anordnungen von AND-Verknüfungen der Eingänge (Adressen, Freigabe sowie das Dateneingangsbit), welche die einzelnen Ausgänge über Adressbits logisch genau festlegen. |
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Multiplexer schalten gesteuert über Adressen einen aus vielen Eingängen auf einen Ausgang durch | ||||||
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Adress-DECODER (1 aus n-Logik) werden oft im Zusammenwirken mit MULTIPLEXERn
(n zu 1 Logik) eingesetzt
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1. MUX-Funktionsprinzip 2. MUX-Prinzip-Schaltung 3. Verwandte Themen 4. Bauelementeliste |
| 1. Funktionsprinzip |
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Ein Multiplexer ist im Prinzip eine Anordnung von Schaltern mit mehreren Eingängen (Dateneingänge) und einem Ausgang, die dazu, dient, jeweils eine der Eingangsleitungen mit dem Ausgang zu verbinden, d. h. auf die Ausgangsleitung zu schalten. | ||
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Bei digitalen Signalen an den Dateneingängen werden als Schalter einfache Gatter
verwendet. Jede Eingangsleitung wird über ein AND-Gatter als Tor geführt; die Ausgänge aller AND-Gatter sind durch ein nachfolgendes NOR-Gatter
zusammengefasst. Die Öffnung des Tores kann auf direkte Weise durch eine LH-Impulsflanke geschehen, die an einem weiteren Gattereingang liegt. In den meisten praktischen Fällen erfolgt die Ansteuerung der Gatter jedoch im Dualcode über sog. Adresseneingänge. Hierzu besitzt jedes der m Gatter noch n Adresseneingänge. Außerdem können über einen zusätzlichen gemeinsamen Strobe-Eingang. (Sperreingang) alle Eingangsleitungen unabhängig von den Adresseneingängen vom Ausgang getrennt, d. h. gesperrt werden. Multiplexer (data selectors) haben somit die Funktion von Auswahlschaltern. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, m verschiedene Signale, die in paralleler Form auf m Leitungen liegen, zeitmultiplex, d. h. zeitlich nacheinander auf eine Ausgangsleitung zu schalten (Zeitvielfach). Die Reihenfolge der Durchschaltung ist zunächst beliebig. Meist liegt der Multiplexer als integrierter Schaltkreis mit fest verdrahteten Adressenleitungen vor. Jedem n-stelligen Codewort als Adresse ist dann ein bestimmter Multiplexer-Dateneingang fest zugeordnet; wenn dieses Codewort an dem Adresseneingang anliegt, ist der betreffende Eingang auf den Ausgang durchgeschaltet. Erfolgt die Ansteuerung der Adresseneingänge mit einer Impulsfolge über einen Zähler, der im selben Code arbeitet, so werden die Dateneingänge nacheinander zyklisch auf den Ausgang geschaltet. Auf diese Weise lassen sich z. B. Abtastschaltungen oder eine Serien-Parallel-Umwandlung von Codewörtern (Dualzahlen) realisieren. Man kann den Multiplexer auch als einstufigen Decoder betrachten, bei dem über jedes Decodiergatter (als AND-Gatter) noch eine Datenleitung geführt ist und bei dem alle Decodierausgänge über ein NOR-Gatter zu einem Ausgang zusammengefasst sind. Der Demultiplexer löst die umgekehrte Aufgabe, indem er die zeitseriell ankommenden Daten einer Leitung auf mehrere Ausgangsleitungen bzw. Kanäle verteilt. Jeder Decoder kann auch als Demultiplexer verwendet werden, falls jedes der Decodiergatter noch einen weiteren gemeinsamen Eingang (für die Datenleitung) hat. Die Ansteuerung von Multiplexern und Demultiplexern muss synchron erfolgen. |
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Logiksymbol eines Vier-zu-Eins-MULTIPLEXER mit Adress- und Dateneingängen sowie SELECT-Eingang |
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| 2. Prinzipschaltung eines 4 : 1 Multiplexers |
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Die jeweils gewählte Leitung wird aus der Menge der verfügbaren Datenleitung prinzipiell durch Adressierung auf den Ausgang gelegt. Die Logik der Schaltung ist so kombiniert, dass immer der durch die gewählte Adresse aktivierte Kanal auf den Ausgang "durchgeschalten" wird. |
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Prinzipschaltung des MULTIPLEXERS mit direkter Adressansteuerung |
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Prinzipschaltung des MULTIPLEXERS mit codierter Adressansteuerung und STROBE |
| 3. Verwandte Themen |
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Mit diesem Bereich hängen wir extrem nahe an der Hardware bzw. der Schaltkreisentwicklung. Obwohl dies nun eigentlich eine spezifische Richtung der Physik und elektronischer Bauelemente ist, muss auch der Anwender in der Materie bezüglich Funktionalität, Randparameter sowie vor allem der Kennwerte | ||||||||||||
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| 4. Bauelementelisten Multiplexer |
| Klasse | Bauelemente-Typ | Funktion |
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74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) |
74150 | 16-zu-1-MULTIPLEXER |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74151 | 8-zu-1-MULTIPLEXER mit negiertem und nichtnegiertem Ausgang; STROBE |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74152 | 8-zu-1-MULTIPLEXER |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74153 | Zwei 4-zu-1-MULTIPLEXER mit gemeinsamen Adresseingängen |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74157 | Vier 2-zu-1-MULTIPLEXER |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74158 | Vier 2-zu-1-MULTIPLEXER mit negiertem Ausgang |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74251 | 8-zu-1-MULTIPLEXER |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74253 | Zwei 4-zu-1-MULTIPLEXER |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74257 | Vier 2-zu-1-MULTIPLEXER |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74258 | Vier 2-zu-1-MULTIPLEXER mit negiertem Ausgang |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74298 | Vier 2-zu-1-MULTIPLEXER mit Ausgangsspeicher |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74351 | Zwei 8-zu-1-MULTIPLEXER |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74352 | Zwei 4-zu-1-MULTIPLEXER mit negiertem Ausgang |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74353 | Zwei 4-zu-1-MULTIPLEXER mit negiertem Ausgang |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74354 | 8-zu-1-MULTIPLEXER mit Eingangs-Latch |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74355 | 8-zu-1-MULTIPLEXER mit Eingangs-Latch |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74356 | 8-zu-1-MULTIPLEXER mit Eingangs-Latch |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74357 | 8-zu-1-MULTIPLEXER mit Eingangs-Latch |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74398 | Vier 2-zu-1-MULTIPLEXER mit Ausgangsspeicher |
| 74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) | 74399 | Vier 2-zu-1-MULTIPLEXER mit Ausgangsspeicher |
| 4000-er Serie (CMOS) | 4019 | Vier 2 zu 1 MULTIPLEXER mit gemeinsamen Adresseingang |
| 4000-er Serie (CMOS) | 4051 | 8 zu 1 MULTIPLEXER/DEMULTIPLEXER (1 aus 8) mit 3 Bit Adresseingang, für Analogsignale |
| 4000-er Serie (CMOS) | 4052 | Zwei 4 zu 1 MULTIPLEXER/DEMULTIPLEXER (1 aus 4) mit gemeinsamen 2 Bit Adresseingang, für Analogsignale |
| 4000-er Serie (CMOS) | 4053 | Drei 2 zu 1 MULTIPLEXER/DEMULTIPLEXER (1 aus 2) mit getrenntenm 1 Bit Adresseingang, für Analogsignale |
| 4000-er Serie (CMOS) | 4067 | 4-Bit DECODER/MULTIPLEXER (1 aus 16) |
| 4000-er Serie (CMOS) | 4097 | 8 zu 1 MULTIPLEXER/DEMULTIPLEXER (1 aus 8 bzw. 8 zu 1) mit gemeinsamen 3-Bit Adresseingang, für Analogsignale |
| 4000-er Serie (CMOS) | 4512 | 8 zu 1 MULTIPLEXER (1 aus 8) |
| 4000-er Serie (CMOS) | 4519 | Vier 2-zu-1-MULTIPLEXER |
| 4000-er Serie (CMOS) | 4539 | Zwei 4-zu-1-MULTIPLEXER |
elektrische Bauelemente-Übersicht Multiplexer in
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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha
© Frank Rost im Februar 1996
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... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehemn ;-) „Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“ Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist |
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