Cyfrowy multiplekser to połączone urządzenie logiczne przeznaczone do kontrolowanej transmisji informacji z kilku źródeł danych do kanału wyjściowego. W rzeczywistości to urządzenie to kilka cyfrowych przełączników pozycyjnych. Okazuje się, że multiplekser cyfrowy to przełącznik sygnałów wejściowych w jedną linię wyjściową.
To urządzenie ma trzy grupy wejść:
- adresowalny, kod binarny określający, które wejście informacyjne musi być połączone z wyjściem;
- informacyjne;
- zezwolenie (stroboskop).
W produkowanych układach scalonych multiplekser cyfrowy ma maksymalnie 16 wejść informacyjnych. Jeżeli projektowane urządzenie wymaga większej liczby, to struktura tzw. drzewa multipleksera budowana jest z kilku chipów.
Cyfrowy multiplekser może być użyty do syntezy prawie każdegourządzenie logiczne, tym samym znacznie zmniejszając liczbę elementów logicznych wykorzystywanych w obwodach.
Zasady syntezy urządzeń opartych na multiplekserach:
- Mapa Carnota jest zbudowana dla funkcji wyjściowej (na podstawie wartości funkcji zmiennych);
- wybierz kolejność użycia w obwodzie multipleksera;
- zbudowana jest macierz maskująca, która musi być zgodna z kolejnością użytego multipleksera;
- konieczne jest nałożenie wynikowej macierzy na mapę Karnota;
- potem funkcja jest minimalizowana osobno dla każdego obszaru macierzy;
- na podstawie wyników minimalizacji konieczne jest skonstruowanie schematu.
Teraz przejdźmy od teorii do praktyki. Zastanów się, gdzie takie urządzenia są używane.
Elastyczne multipleksery przeznaczone są do generowania strumieni cyfrowych (pierwotnych) z prędkością 2048 kbps z sygnałów analogowych (głosowych), a także danych z interfejsów cyfrowych do przełączania kanałów elektronicznych z prędkością 64 kbps, transmisja strumienia cyfrowego przez sieć IP /Ethernet oraz do konwersji sygnalizacji liniowej i interfejsów fizycznych.
Za pomocą takiego urządzenia można przełączać do 60 (w niektórych modelach liczba ta może być większa) analogowych zakończeń w 1 lub 2 strumieniach E1 lub 128 zestawów abonenckich dla czterech strumieni E1. Zwykle linie PM z sygnalizacją wewnątrzpasmową działają jako zakończenia analogowe lub sygnalizacja jest realizowana w osobnym kanale. Dane kanału głosowego można skompresować do 32 kb/s lub 16 kb/s nakanał, używane jest do tego kodowanie ADPCM.
Elastyczne multipleksery umożliwiają korzystanie z połączeń rozgłoszeniowych, czyli przesyłanie sygnałów z jednego z kanałów cyfrowych lub analogowych do kilku innych. Często używany do jednoczesnego przesyłania programów do kilku różnych lokalizacji.
Multipleksery optyczne to urządzenia zaprojektowane do pracy ze strumieniami danych przy użyciu wiązek światła, które różnią się siatką dyfrakcyjną amplitudy lub fazy, a także długością fali. Zaletami takich urządzeń są odporność na wpływy zewnętrzne, bezpieczeństwo techniczne, ochrona przed włamaniem przesyłanych informacji.
