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Multiplexeurs et Démultiplexeurs : Introduction et Principes

Découvrez le fonctionnement et les applications des multiplexeurs et démultiplexeurs. Apprenez comment ces composants permettent de sélectionner et d'aiguiller des informations dans les systèmes numériques.

Introduction aux Multiplexeurs (MUX)

Un multiplexeur (MUX), parfois appelé sélecteur de données, est un circuit combinatoire qui sélectionne l'une de ses nombreuses entrées et la dirige vers une seule sortie. La sélection de l'entrée est déterminée par un ensemble d'entrées de sélection. Imaginez un aiguillage de train qui dirige un train vers une seule voie à partir de plusieurs voies possibles.

Fonctionnement d'un Multiplexeur

Un multiplexeur possède généralement 2n entrées de données, n entrées de sélection et une seule sortie. Les entrées de sélection déterminent quelle entrée de données est connectée à la sortie. Par exemple, un multiplexeur 4-à-1 possède 4 entrées de données, 2 entrées de sélection et 1 sortie. Si les entrées de sélection sont à '00', la première entrée de données est sélectionnée et envoyée à la sortie. Si elles sont à '01', la deuxième entrée est sélectionnée, et ainsi de suite.

On peut représenter le comportement d'un multiplexeur avec une table de vérité et une équation booléenne. L'équation booléenne exprime la sortie en fonction des entrées de données et des entrées de sélection.

Par exemple, pour un multiplexeur 2-à-1 :

Sortie = (Sélection' ET Entrée0) OU (Sélection ET Entrée1)

Où 'Sélection' représente l'inverse de l'entrée de sélection.

Applications des Multiplexeurs

Les multiplexeurs sont utilisés dans de nombreuses applications, notamment :

  • Routage de données : Sélectionner une source de données parmi plusieurs.
  • Multiplexage de signaux : Combiner plusieurs signaux en un seul signal pour la transmission.
  • Implémentation de fonctions logiques : Réaliser des fonctions logiques complexes en utilisant des multiplexeurs.
  • Systèmes de communication : Sélectionner et router des données dans les réseaux de communication.

Introduction aux Démultiplexeurs (DEMUX)

Un démultiplexeur (DEMUX) est le circuit inverse d'un multiplexeur. Il prend une seule entrée et la dirige vers l'une de ses nombreuses sorties. Comme un aiguillage de train inverse, il dirige un train venant d'une seule voie vers plusieurs voies possibles.

Fonctionnement d'un Démultiplexeur

Un démultiplexeur possède généralement une entrée de données, n entrées de sélection et 2n sorties. Les entrées de sélection déterminent vers quelle sortie l'entrée de données est dirigée. Par exemple, un démultiplexeur 1-à-4 possède 1 entrée de données, 2 entrées de sélection et 4 sorties. Si les entrées de sélection sont à '00', l'entrée de données est dirigée vers la première sortie. Si elles sont à '01', elle est dirigée vers la deuxième sortie, et ainsi de suite. Les sorties non sélectionnées sont généralement à l'état logique '0'.

On peut également représenter le comportement d'un démultiplexeur avec une table de vérité et une équation booléenne. L'équation booléenne exprime chaque sortie en fonction de l'entrée de données et des entrées de sélection.

Applications des Démultiplexeurs

Les démultiplexeurs sont utilisés dans de nombreuses applications, notamment :

  • Décodage d'adresses : Sélectionner une adresse mémoire spécifique dans un système mémoire.
  • Distribution de données : Envoyer une seule donnée vers l'une de plusieurs destinations.
  • Systèmes de communication : Diriger des données vers le destinataire approprié dans les réseaux de communication.

Comparaison entre Multiplexeurs et Démultiplexeurs

Multiplexeurs et Démultiplexeurs sont des composants complémentaires:

  • Multiplexeur : plusieurs entrées, une sortie, sélection d'une entrée vers la sortie.
  • Démultiplexeur : une entrée, plusieurs sorties, distribution de l'entrée vers une sortie.
Ils sont souvent utilisés ensemble dans les systèmes de communication pour multiplexer des données à l'émission et démultiplexer les données à la réception.

Ce qu'il faut retenir

  • Multiplexeur (MUX) : Sélectionne une entrée parmi plusieurs et la dirige vers une seule sortie en fonction des entrées de sélection.
  • Démultiplexeur (DEMUX) : Dirige une seule entrée vers l'une de plusieurs sorties en fonction des entrées de sélection.
  • Les multiplexeurs et démultiplexeurs sont utilisés pour le routage et la distribution de données, le multiplexage de signaux, le décodage d'adresses et l'implémentation de fonctions logiques.
  • Un multiplexeur avec 'n' entrées de sélection a 2n entrées de données et une sortie.
  • Un démultiplexeur avec 'n' entrées de sélection a une entrée de données et 2n sorties.

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FAQ

  • Quelle est la différence entre un multiplexeur et un démultiplexeur ?

    Un multiplexeur sélectionne une entrée parmi plusieurs et la dirige vers une seule sortie, tandis qu'un démultiplexeur dirige une seule entrée vers l'une de plusieurs sorties.
  • Dans quels types de systèmes les multiplexeurs et démultiplexeurs sont-ils utilisés ?

    Ils sont utilisés dans les systèmes de communication, les systèmes informatiques, les systèmes de contrôle et de nombreux autres systèmes numériques.
  • Comment déterminer le nombre d'entrées de sélection nécessaires pour un multiplexeur ou un démultiplexeur ?

    Le nombre d'entrées de sélection (n) est déterminé par le nombre d'entrées de données (2n) pour un multiplexeur, ou le nombre de sorties (2n) pour un démultiplexeur.