Kaj je multiplekser?

Multipleksor, včasih imenovan multipleksor ali preprosto mux, je elektronska naprava, ki izbira med več vhodnimi signali in oddaja enega ali več izhodnih signalov. V svoji najpreprostejši obliki bo imel multipleksor dva signalna vhoda, en kontrolni vhod in en izhod. En primer analognega multiplekserja je krmiljenje vira na domači stereo enoti, ki uporabniku omogoča, da na primer izbira med zvokom iz predvajalnika zgoščenk (CD), digitalnega vsestranskega predvajalnika diskov (DVD) in kabelske televizijske linije.

Multiplekserji se uporabljajo tudi pri gradnji digitalnih polprevodnikov, kot so centralne procesne enote (CPU) in grafični krmilniki. V teh aplikacijah je število vhodov na splošno večkratnik dveh, število izhodov je eden ali sorazmerno majhen večkratnik dveh, število krmilnih signalov pa je povezano s skupnim številom vhodov in izhodov. Na primer, multiplekser z dvema vhodoma in enim izhodom zahteva samo en krmilni signal za izbiro vhoda, 16-vhodni in štiriizhodni multiplekser pa potrebuje štiri krmilne signale za izbiro vhoda in dva za izbiro izhoda.

V komunikacijah se uporabljajo tudi vrste multipleksorjev. Telefonsko omrežje je primer zelo velikega virtualnega multipleksorja, ki je zgrajen iz številnih manjših, diskretnih. Namesto neposredne povezave med vsakim telefonom in drugim telefonom – kar bi bilo fizično nemogoče – omrežje med klicem poveže posamezne telefonske linije na majhno število žic. Na sprejemni strani demultiplekser ali demultiplekser izbere pravilen cilj med številnimi možnimi cilji z uporabo istega principa v obratni smeri.

Obstajajo bolj zapletene oblike multipleksorjev. Multiplekserji s časovno delitvijo imajo na primer enake vhodno/izhodne značilnosti kot drugi multiplekserji, vendar namesto krmilnih signalov izmenjujejo vse možne vhode v natančnih časovnih intervalih. Če se na ta način izmenjujete, si lahko veliko vhodov deli en izhod. Ta tehnika se običajno uporablja na telefonskih linijah na dolge razdalje, kar omogoča združitev številnih posameznih telefonskih klicev, ne da bi to vplivalo na hitrost ali kakovost posameznega klica. Multiplekserji s časovno delitvijo so na splošno izdelani kot polprevodniške naprave ali čipi, lahko pa so izdelani tudi kot optične naprave za aplikacije z optičnimi vlakni.

Še bolj zapleteni so multipleksorji z delitvijo kode. Z uporabo matematičnih tehnik, razvitih med drugo svetovno vojno za kriptografske namene, so od takrat našli uporabo v sodobnih celičnih omrežjih z večkratnim dostopom (CDMA). Te polprevodniške naprave delujejo tako, da vsakemu vhodu dodelijo edinstveno kompleksno matematično kodo. Vsak vhod uporabi svojo kodo za signal, ki ga prejme, in vsi signali se hkrati pošljejo na izhod. Na sprejemnem koncu demux izvede inverzno matematično operacijo za ekstrakcijo izvirnih signalov.