Multiplexer

Ein Multiplexer ist ein Bauteil für Schaltungen, welches über 2^{n}$2^{n}$ Dateneingänge, n$n$ Steuereingänge und genau 1$1$ Ausgang verfügt. Dabei wird der jeweilige Wert des Eingangs an den Ausgang weitergeleitet, welcher gerade durch den binärcodierten Wert über Steuereingänge aktiv geschaltet ist.

Erklärung

Ein Multiplexer ist ein Bauteil für Schaltungen, welches über zwei verschiedene Arten von Eingängen verfügt.

Zunächst besitzt ein Multiplexer 2^{n}$2^{n}$ Dateneingänge.

Neben den Dateneingängen gibt es noch n$n$ Steuereingänge. Diese können wie eine Art Schalter beschrieben werden. Der binärcodierte Wert an den Steuereingängen bestimmt, welcher Eingang an den Ausgang weiter geleitet wird.

So können mehrere Datenströme zusammengefasst werden. Die Anzahl an weiteren im Verlauf der Schaltung benötigten Logikgatter wird dadurch reduziert und redundant gehalten.

Wahrheitstabelle

Die Wahrheitstabelle eines 4$4$ to 1$1$ Multiplexers sieht so aus:

Wie in der Tabelle zu erkennen ist, bestimmen die Steuereingänge, welcher Eingang an den Ausgang weitergeleitet wird. Dabei entspricht der Ausgabewert jedoch dann dem Eingabewert.

Dies bedeutet, dass wenn über die Steuereingänge der Eingang C$C$ ausgewählt ist, der Wert von C$C$ auch am Ausgang anliegt. Ist C$C$ am Eingang 0$0$, so ist auch der Ausgabewert 0$0$. Ist C$C$ am Eingang 1$1$, so ist auch der Ausgabewert 1$1$.

Ein Multiplexer ist also ein Schalter und verändert die Eingabewerte nicht!

Schaltzeichen

Im Schaltplan des 4$4$ to 1$1$ Multiplexers sieht dann so aus:

Winzige Schalter

Im Prinzip kann ein Multiplexer beliebig viele Eingänge schalten. Ein 16$16$ to 1$1$ Multiplexer hätte dabei 16$16$ Daten- und 4$4$ Steuereingänge.

Der einfachste Multiplexer ist jedoch der 2$2$ to 1$1$ Multiplexer. Dieser besitzt zwei Daten- und einen Steuereingang. Ein 2$2$ to 1$1$ Multiplexer ist also quasi eine winzige Weiche.