Digitální demultiplexer a dekodér

Digitální demultiplexer-často jednoduše označovaný jako „demux“-je základní funkční modul v digitální komunikaci a systémech digitálních obvodů. Jeho primární funkcí je převzít více digitálních vstupních signálů, které byly sloučeny do jednoho signálového toku prostřednictvím časového-multiplexování, a rozdělit je zpět do více nezávislých výstupních signálů podle původních pravidel multiplexování; jeho funkce je inverzní k funkci multiplexeru.

V digitálních komunikačních systémech, aby se zlepšilo využití kanálů, vysílací konec obvykle používá technologii multiplexování ke spojení několika nízkorychlostních digitálních signálů do jednoho vysokorychlostního-signálu pro přenos přes jeden kanál. Na přijímací straně odděluje digitální demultiplexor signál a obnovuje každou součást do původního nezávislého stavu, než je nasměruje do různých modulů následného zpracování, čímž dokončí přenos signálu od konce k -konci. V oblasti obvodů jsou digitální demultiplexory také často využívány jako kombinační logická zařízení, která mají jádrovou strukturu složenou ze vstupních linek, aktivačního terminálu a výstupních linek. Běžná konfigurace-obsahující *n* vstupy a 2ⁿ výstupy-používá *n*-signál bitové adresy k výběru konkrétní výstupní svorky, směruje vstupní signál na tento určený výstup, zatímco ostatní výstupy zůstávají neaktivní; tento typ je široce používán v aplikacích, jako je dekódování adres paměti a distribuce dat.

Dekodéry jsou také základní digitální logická zařízení. Jejich hlavní funkcí je převádět zakódované vstupní signály zpět na původní řídicí nebo stavové signály, které reprezentují; v podstatě dekódují a překládají zakódované informace a obnovují komprimované nebo zakódované signály do rozpoznatelného stavu. Dekodéry lze rozdělit do dvou hlavních typů na základě jejich aplikačních scénářů: První typ se skládá z univerzálních -dekodérů kombinační logiky používaných v digitálních obvodech. Tyto fungují podobně jako obecné-demultiplexery; typickým příkladem je binární dekodér, který přijímá n-bitový binární kód jako vstup a vytváří 2ⁿ nezávislé výstupní signály. Každý vstupní kód odpovídá jedinečnému aktivnímu výstupnímu kolíku-a všechny ostatní výstupy zůstávají neaktivní-, takže jsou ideální pro dekódování adres a instrukcí. V počítačových systémech používají dekodéry adres paměťové adresové kódy zaslané CPU k výběru konkrétních paměťových buněk pro operace čtení/zápisu, zatímco instrukční dekodéry překládají kódy strojových instrukcí uložené v registrech do řídicích signálů, které řídí CPU k provádění odpovídajících operací. Kromě toho běžné dekodéry BCD-na{13}}desítkové konvertují 4-bitové vstupy BCD na výstupní signály představující deset desetinných míst; ty se často používají k řízení digitálních displejů, jako jsou sedmisegmentové displeje, pro numerický výstup.

Druhý typ zahrnuje specializované dekodéry používané v komunikaci a zpracování dat, určené ke zpracování signálů, které prošly kanálovým kódováním nebo kompresí. Příklady zahrnují kanálové dekodéry: v digitální komunikaci vysílač přidává redundantní kontrolní kódy, aby vytvořil kódování pro opravu chyb-, čímž zvyšuje odolnost signálu; kanálový dekodér přijímače pak provede ověření a opravu chyb, aby napravil chyby přenosu a zlepšil spolehlivost. Mezi další příklady patří video a audio dekodéry, které dekomprimují zakódovaná data zpět na přehrávatelné, nezpracované audio a video signály; běžné dekodéry H.265 a MP3 spadají do této kategorie specializovaných dekodérů.