你知道多路復(fù)用器嗎？通常稱為 MUX 或 MPX，它是電子電路中相當(dāng)基本的邏輯電路。它的作用是“合成信號(hào)”或“從信號(hào)中選擇你想要的”并輸出。

雖然功能本身很簡(jiǎn)單，但由于其高度通用性，它已被用于各種應(yīng)用，例如電子電路以及光纖和電話線等通信業(yè)務(wù)。在本文中，英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師將介紹多路復(fù)用器。

一、什么是多路復(fù)用器？

這種設(shè)備在英文中稱為Multiplexer，在日語(yǔ)中有時(shí)也稱為多路轉(zhuǎn)換器、多路復(fù)用器、合成器等。而且，正如我開頭介紹的，主要作用是“選擇你想要的”。

首先，“多路復(fù)用”是指通過(guò)合成多個(gè)數(shù)據(jù)，僅使用一條傳輸線傳輸數(shù)據(jù)。無(wú)論是模擬電路還是數(shù)字電路，一個(gè)設(shè)備都會(huì)輸入很多信號(hào)。

但是，只有一根線可以正常使用。如果我們?yōu)槊總€(gè)信號(hào)設(shè)置一條線路，那么設(shè)備將非常復(fù)雜且非常龐大。因此，通過(guò)安裝多路復(fù)用器，在共享傳輸線的同時(shí)，可以任意組合輸入信號(hào)或從輸入信號(hào)中選擇任意信號(hào)來(lái)確定輸出信號(hào)。

由于這些特性，多路復(fù)用器安裝在信號(hào)的發(fā)射端。相反，將一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)信號(hào)的設(shè)備稱為解復(fù)用器。

■ 機(jī)制

具有類似多路復(fù)用器特性的邏輯電路被歸類為“組合電路”。組合電路是一種邏輯電路，其輸出信號(hào)僅由“進(jìn)行何種輸入”決定。給出這樣的名稱的意思是“與輸入信號(hào)的組合”。

相反的是時(shí)序電路，其中輸出信號(hào)除了“輸入”之外，還由“之前如何輸出”決定。由于時(shí)序電路具有觸發(fā)器，因此具有保持?jǐn)?shù)據(jù)的功能。

多路復(fù)用器是組合電路，由多個(gè)AND電路、OR電路、NOT電路組合而成。它通常有 n 個(gè)控制輸入，2 個(gè)到第 n 個(gè)電源輸入和一個(gè)數(shù)據(jù)輸出。

當(dāng)程序控制這些邏輯門時(shí)，它通過(guò)傳輸和控制多個(gè)輸入信號(hào)到輸出來(lái)運(yùn)行。如上所述，一切只取決于輸入信號(hào)，所以當(dāng)輸入信號(hào)切換時(shí)，輸出信號(hào)會(huì)立即發(fā)生變化。

此外，多個(gè)多路復(fù)用器本身可以連接起來(lái)，形成一個(gè)更大的多路復(fù)用器。計(jì)算機(jī)中有多個(gè)這樣的多路復(fù)用器，它們起到更復(fù)雜的切換和濾波作用。

以上是數(shù)字電路中多路復(fù)用器的配置。從廣義上講，晶體管和繼電器，包括模擬電路，有時(shí)被視為多路復(fù)用器。

■ 與解復(fù)用器一起使用

在大多數(shù)情況下，它與解復(fù)用器一起使用。通過(guò)將復(fù)用器選擇的輸出信號(hào)連接到解復(fù)用器的輸入側(cè)，可以互補(bǔ)地共享傳輸線，從而節(jié)省空間。

首先，在通信等中，信號(hào)在發(fā)送和接收之間來(lái)來(lái)去去，因此需要有一個(gè)基本電路來(lái)確定雙方的輸入/輸出信號(hào)。即使這種多路復(fù)用器和多路分用器結(jié)合在一起，它仍然被稱為“多路復(fù)用器”。通過(guò)并用復(fù)用器和解復(fù)用器，可以進(jìn)行串行傳輸和并行傳輸，并且可以對(duì)模擬電路進(jìn)行數(shù)字控制。

二、通信中的多路復(fù)用器

在上文中，我們介紹了電路中的多路復(fù)用器，但它也是通信中的一個(gè)流行術(shù)語(yǔ)。它安裝在通信的“傳輸”端，通過(guò)多路復(fù)用器可以將多個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流組合（多路復(fù)用）以形成單個(gè)流。

換句話說(shuō)，它不需要每個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸線，并且它可以在單個(gè)鏈路上傳輸（和通過(guò)安裝多路分解器一起接收）。在解復(fù)用器中，反向組合的流被轉(zhuǎn)換為原始的多個(gè)流，因此它被安裝在接收端。

即使在通信領(lǐng)域，數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹髁饕彩菑拇袀鬏數(shù)讲⑿袀鬏敚峭ㄟ^(guò)將復(fù)用器/解復(fù)用器一起使用，可以共享一條傳輸線并進(jìn)行串行和并行轉(zhuǎn)換。順便說(shuō)一下，這條傳輸線用串行線就足夠了，不需要多條鏈路。

以上就是英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師分享的“多路復(fù)用器是一種什么樣的元器件？”。英銳恩專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)。