Мультиплексор

Mультиплексор — устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов. 

Аналоговые и  цифровые[1][2][3] мультиплексоры значительно  различаются по принципу работы. Первые электрически соединяют выбранный  вход с выходом (при этом сопротивление  между ними невелико — порядка  единиц/десятков ом). Вторые же не образуют прямого электрического соединения между выбранным входом и выходом, а лишь «копируют» на выход логический уровень ('0' или '1') с выбранного входа. Аналоговые мультиплексоры иногда называют ключами.[4] 

Устройство, противоположное  мультиплексору по своей функции, называется демультиплексором. 

Устройство

Схематически  мультиплексор можно изобразить в виде коммутатора, обеспечивающего  подключение одного из нескольких входов (их называют информационными) к одному выходу устройства. Коммутатор обслуживает управляющая схема, в которой имеются адресные входы и, как правило, разрешающие (стробирующие). 

Сигналы на адресных входах определяют, какой конкретно  информационный канал подключен  к выходу. Если между числом информационных выходов  и числом адресных входов действует соотношение , то такой мультиплексор называют полным. Если , то мультиплексор называют неполным. 

Разрешающие входы  используют для расширения функциональных возможностей мультиплексора. Они используются для наращивания разрядности мультиплексора, синхронизации его работы с работой других узлов. Сигналы на разрешающих входах могут разрешать, а могут и запрещать подключение определенного входа к выходу, то есть могут блокировать действие всего устройства. 

В качестве управляющей  схемы обычно используется дешифратор. В цифровых мультиплексорах логические элементы коммутатора и дешифратора  обычно объединяются. 

Обобщённая  схема мультиплексора

 Входные логические  сигналы Xi поступают на входы коммутатора и через коммутатор передаются на выход Y. На вход управляющей схемы подаются адресные сигналы Ak (от англ. Address). Мультиплексор также может иметь дополнительный управляющий вход E (от англ. Enable), который разрешает или запрещает прохождение входного сигнала на выход Y. 

Кроме этого, некоторые  мультиплексоры могут иметь выход  с тремя состояниями: два логических состояния 0 и 1, и третье состояние  — отключённый выход (выходное сопротивление  равно бесконечности, высокоимпедансное  Z-состояние). Перевод мультиплексора в третье состояние производится снятием управляющего сигнала OE (от англ. Output Enable). 

Использование 

Мультиплексоры  могут использоваться в делителях  частоты, триггерных устройствах, сдвигающих устройствах и др. Мультиплексоры часто используют для преобразования параллельного двоичного кода в последовательный. Для такого преобразования достаточно подать на информационные входы мультиплексора параллельный двоичный код, а сигналы на адресные входы подавать в такой последовательности, чтобы к выходу поочередно подключались входы, начиная с первого и заканчивая последним.