Multiplexer
Der Datenaustausch zwischen den verschiedenen Bereichen eines Computers erfordert Schaltungen, die eine von mehreren Eingangsleitungen auf eine Ausgangsleitung durchschalten können. Da hier eine Auswahl unter mehreren Leitungen getroffen wird, bezeichnet man eine solche Schaltung auch als Quellenauswahlschaltung oder Datenselektor. Gebräuchlicher ist allerdings die Bezeichnung Multiplexer (Abkürzung: MUX).
Statt eine Multiplexerschaltung über die sehr umfangreiche Funktionstabelle herzuleiten, kann man intuitiv vorgehen und eine besonders nützliche Eigenschaft der UND-Schaltung benutzen, die sogenannte Torwirkung.
Um diese Wirkung einer UND-Schaltung zu verstehen, betrachten wir folgende Abbildung:
Hat der Steuereingang S 1-Signal, so nimmt der Ausgang immer den Zustand der Datenleitung D an. Man sagt, das Tor ist geöffnet, die Datenleitungszustände können ungehindert durch das UND-Glied hindurch gehen. Befindet sich der Steuereingang S im 0-Zustand, so ist das Tor geschlossen, der Ausgang hat unabhängig vom Datenleitungszustand stets den Zustand 0. Es werden also abhängig vom Steuerleitungszustand Daten hindurch gelassen oder zurückgehalten. Wegen dieser Wirkung wird die UND-Schaltung häufig auch als Torschaltung oder elektronisches Tor bezeichnet.
Hiermit ist es auf einfache Weise möglich, mit einer Steuerleitung eine von zwei Leitungen auszuwählen, die auf eine andere Leitung durchgeschaltet werden soll.
Bei jedem Zustand der Steuerleitung S ist genau ein Tor geöffnet, und zwar beim Steuerleitungszustand 0 das obere, beim Zustand 1 das untere. Die beiden Ausgänge der UND-Glieder sind über ein ODER-Glied mit dem eigentlichen Ausgang verbunden. Die Erweiterung auf einen 1–aus-4-Multiplexer wird durchgeführt, indem man den Multiplexer mit zwei Steuerleitungen die binär codierte Zahl der auszuwählenden Datenleitung ansteuert. In Abhängigkeit von diesen Steuersignalen wird ein ganz bestimmtes Tor geöffnet. Die UND-Gatter der vier Tore haben jetzt jeweils drei Eingänge, von denen zwei von den Steuerleitungen angesprochen werden und der dritte Eingang die Datenleitung ist. Multiplexer werden als fertige Bauteile bzw. ICs zur Verfügung gestellt.
