Multiplexer und Hubs: Funktionsweise und Anwendung

Multiplexer

Ein Daten-Multiplexer oder Selektor ist die elektronische Version eines Drehschalters. Die Eingänge auf der linken Seite und der Ausgang auf der rechten Seite. Eingangsdaten können durch die Kontakte des Drehschalters übertragen werden. Ähnlich können Eingangsdaten durch die Selektorschaltung übertragen werden. Die Auswahl der Daten erfolgt mechanisch durch Drehen des Rotors des Drehschalters. Die Daten-Selektor Positionsdaten werden durch die entsprechende Binärzahl der Eingabedaten ausgewählt. Ein k-Data Selector kann Daten nur von der Eingabe zur Ausgabe fließen lassen, während die Drehschalter Daten in beide Richtungen fließen lassen. Ein Daten-Selektor kann als Drehschalter betrachtet werden.

Verfahren

Die Schritte für die Entwicklung einer Schaltung mit Multiplexer sind wie folgt:

1. Problemstellung
2. Eingangsvariablen und Ausgangsvariablen definieren
3. Wahrheitstabelle erstellen
4. Multiplexer auswählen
5. Karte für den Multiplexer erstellen
6. Logisches Schema erstellen

Im Labor wurden drei kombinatorische Schaltungen entworfen:

1. A. Addierer für zwei Wörter mit je zwei Bits
2. B. Subtrahierer für zwei Wörter mit je zwei Bits
3. C. Volladdierer

Für drei Addierer oder zwei Wörter mit je zwei Bits benötigen Sie Folgendes:

1. Vier Eingangsgrößen
2. Drei Ausgangsgrößen

Um die Auswahl des Multiplexers zu treffen, muss die wichtigste Eingangsvariable für den Multiplexer-Eingang analysiert werden. Die anderen Variablen sind die Selektoren.

Für Subtrahierer von zwei Wörtern mit je zwei Bits ist Folgendes erforderlich:

1. Vier Eingangsvariablen und drei Ausgänge
2. Für diese Schaltung wird ein Acht-Kanal-Multiplexer verwendet.

Für drei Drei-Bit-Addierer oder Volladdierer ist dies erforderlich:

1. Drei Eingangsgrößen und zwei Ausgänge
2. Für diese Schaltung wird ein Vier-Kanal-Multiplexer mit zwei Selektoren verwendet.

Daraus folgt:

• A. Die Verwendung von Multiplexern in der Schaltung ist ein effizientes Werkzeug, um ihre Anwendung zu vereinfachen.
• B. Um den zu verwendenden Multiplexer zu bestimmen, muss die Anzahl der Variablen berücksichtigt werden. Die Anzahl der Selektoren hängt von der Anzahl der Variablen ab.
• C. Der Einsatz von Multiplexern reduziert die Größe der Schaltung und senkt die Wartungskosten.

Konzentratoren (Hubs)

Ein Hub ist ein Hardware-Element, das Netzwerkverkehr von mehreren Hosts konzentrieren und das Signal regenerieren kann. Ein Hub hat eine bestimmte Anzahl von Ports (in der Regel 4, 8, 16 oder 32), um Computer miteinander zu verbinden. Seine einzige Aufgabe ist es, die binären Daten, die in einen Port einlaufen, zu empfangen und sie an andere Ports weiterzuleiten. Als Repeater arbeitet ein Hub auf Stufe eins des OSI-Modells. Daher wird er manchmal auch als Multiplayer bezeichnet. Der Hub verbindet mehrere Computer, oft in einer sternförmigen Anordnung, was ihm seinen Namen gibt (Hub bedeutet im Englischen Radnabe). Die korrekte spanische Übersetzung ist Verteiler, um den Punkt zu verdeutlichen, an dem die Kommunikation sich kreuzt.