faecher:informatik:oberstufe:techinf:logikschaltungen:digitaltechnik:muxdemux:start

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faecher:informatik:oberstufe:techinf:logikschaltungen:digitaltechnik:muxdemux:start [19.10.2022 18:35] – [2-MUX: Ein Multiplexer mit 2 Steuerleitungen] Frank Schiebelfaecher:informatik:oberstufe:techinf:logikschaltungen:digitaltechnik:muxdemux:start [01.10.2024 12:25] (aktuell) – [Demultiplexer - DMUX] Frank Schiebel
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-{{ telephony_multiplexer_system.gif |}}((https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Telephony_multiplexer_system.gif, diese DAtei steht unter einer [[https://en.wikipedia.org/wiki/en:Creative_Commons|Creative Commons Attribution 1.0 Generic]] Lizenz.))+{{ telephony_multiplexer_system.gif |}}((https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Telephony_multiplexer_system.gif, diese Datei steht unter einer [[https://en.wikipedia.org/wiki/en:Creative_Commons|Creative Commons Attribution 1.0 Generic]] Lizenz.))
  
 ===== Beispiel: Telefonanlage ===== ===== Beispiel: Telefonanlage =====
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 +===== Multiplexer =====
  
- ===== 1-MUX: Ein einfacher Multiplexer =====+==== 1-MUX: Ein einfacher Multiplexer ====
  
 Der einfachste Multiplexer ist der **1-MUX**. Er hat **eine** Steuerleitung (s<sub>0</sub>) und kann damit zwischen zwei Eingängen (e<sub>0</sub> und e<sub>1</sub>) auswählen. Das jeweilige Signal wird auf den Ausgang a weitergeleitet: Der einfachste Multiplexer ist der **1-MUX**. Er hat **eine** Steuerleitung (s<sub>0</sub>) und kann damit zwischen zwei Eingängen (e<sub>0</sub> und e<sub>1</sub>) auswählen. Das jeweilige Signal wird auf den Ausgang a weitergeleitet:
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 Konstruiere mit dem Simulator einen 1-Mux und speichere ihn als neues Bauteil ab. Konstruiere mit dem Simulator einen 1-Mux und speichere ihn als neues Bauteil ab.
  
-===== 2-MUX: Ein Multiplexer mit 2 Steuerleitungen =====+==== 2-MUX: Ein Multiplexer mit 2 Steuerleitungen ====
  
 Wie wir am Beispiel der Telefonanlage gesehen haben, nützt der 1-MUX nicht so viel, da er im Vergleich zur direkten Verbindung keine Leitungen "spart". Ein 2-MUX hat **zwei** Steuerleitungen, die **4 Zustände** repräsentieren können, also auch **4 Eingangssignale über eine Leitung** senden können. Wie wir am Beispiel der Telefonanlage gesehen haben, nützt der 1-MUX nicht so viel, da er im Vergleich zur direkten Verbindung keine Leitungen "spart". Ein 2-MUX hat **zwei** Steuerleitungen, die **4 Zustände** repräsentieren können, also auch **4 Eingangssignale über eine Leitung** senden können.
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 Mit den Steuerleitungen s<sub>1</sub> und s<sub>0</sub> wird Mit den Steuerleitungen s<sub>1</sub> und s<sub>0</sub> wird
 binär codiert, welche Eingangsleitung e<sub>0</sub> bis e<sub>3</sub> an den Ausgang durchgeschaltet wird. s<sub>0</sub> ist dabei das niedrigere binär codiert, welche Eingangsleitung e<sub>0</sub> bis e<sub>3</sub> an den Ausgang durchgeschaltet wird. s<sub>0</sub> ist dabei das niedrigere
-Bit, s<sub>1</sub> das höhere. Zum Beispiel wird, wenn s<sub>0</sub>= 0 und  s<sub>1</sub> = 1 ist((binär 2)) e<sub>2</sub> zu a  durchgeschaltet.+Bit, s<sub>1</sub> das höhere. Zum Beispiel wird, wenn s<sub>0</sub>= 0 und  s<sub>1</sub> = 1 ist((binär 2)) e<sub>2</sub> zu a  durchgeschaltet.s0 = 0, s1 = 1 → binär 2, e2 wird durchgeschaltet. 
 + 
 +Man könnte nun vorgehen wie beim 1-MUX und die Wertetabelle - mit 16 Zeilen - in eine logische Funktion zu verwandeln und diese anschließend als Schaltung aufbauen. Geschickter ist es aber, auf bereits bekannte und vorhandene Bauteile aufzubauen, und einen 1-MUX haben wir bereits "erfunden". 
 + 
 +----  
 +{{:aufgabe.png?nolink  |}} 
 +=== (A5) === 
 + 
 +Entwerfe (zunächst auf Papier) einen 2-MUX aus der folgenden Anordnung von 1-MUX: 
 + 
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:techinf:logikschaltungen:digitaltechnik:muxdemux:2mux.png |}} 
 + 
 +  * Erläutere die Funktionsweise 
 +  * Baue den 2-Mux in der Simulation und teste ihn dort. Speichere den 2-MUX als neues Bauteil.  
 + 
 +----  
 +{{:aufgabe.png?nolink  |}} 
 +=== (A6) === 
 + 
 +Entwerfe einen 3-MUX unter Zuhilfenahme der bislang gefundenen Multiplexer-Bauteile. 
 + 
 +  * Wieviele Steuerleitungen hat der 3-MUX? 
 +  * Wieviele Eingänge hat er? 
 + 
 +===== Demultiplexer - DMUX ===== 
 + 
 + 
 +Das Gegenstück zum Multiplexer ist der Demultiplexer (DEMUX). Ein Demultiplexer  hat eine Eingangsleitung und mehrere Ausgangsleitungen. An welche Ausgangsleitung das Eingangssignal durchgeleitet wird, hängt vom Wert der Steuerleitungen ab. Die nicht aktivierten Ausgangsleitungen sind immer 0. 
 + 
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:techinf:logikschaltungen:digitaltechnik:muxdemux:auswahl_328.png |}} 
 + 
 + 
 +----  
 +{{:aufgabe.png?nolink  |}} 
 +=== (A7) === 
 + 
 +  * Stellen logische Gleichungen für a<sub>0</sub> und a<sub>1</sub> eines 1-DEMUX auf. Für jede Ausgangsleitung benötigt man eine eigene Wertetabelle und eine eigene logische Gleichung. 
 +  * Baue einen 1-DEMUX in der Schaltungssimulation auf. 
 +  * Baue anschließend einen 2-DEMUX, orientiere dich beim Aufbau am 2-MUX. 
 + 
 +++++ Lösungshinweis: Gleichungen |  
 + 
 +  * $ a_0 = \lnot s_0 \land e$ 
 +  * $ a_1 = s_0 \land e$ 
 +++++ 
 + 
 +++++ Lösung: Schaltung in Digital | 
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:techinf:logikschaltungen:digitaltechnik:muxdemux:auswahl_330.png |}} 
 + 
 +++++ 
 + 
 +++++ Lösung: Schema 2-DEMUX | 
 + 
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:techinf:logikschaltungen:digitaltechnik:muxdemux:auswahl_329.png |}} 
 + 
 +++++
  • faecher/informatik/oberstufe/techinf/logikschaltungen/digitaltechnik/muxdemux/start.1666204543.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 19.10.2022 18:35
  • von Frank Schiebel