démultiplexer

Le démultiplexage est le processus qui consiste à séparer un signal combiné unique en ses signaux composants originaux. Un démultiplexeur (souvent abrégé en démultiplexeur) prend une ligne d'entrée transportant des données multiplexées par répartition dans le temps ou par répartition en fréquence et les achemine vers la ligne de sortie correcte en fonction de signaux de commande appelés lignes de sélection. Cela inverse le travail effectué par un multiplexeur à l'extrémité émettrice et est essentiel dans tout système de communication ou de données où plusieurs signaux partagent un seul canal physique.

En électronique numérique, un circuit intégré démultiplexeur a généralement une entrée, plusieurs sorties et un ensemble de broches d'adresse ou de sélection. Un démultiplexeur 1 vers 8, par exemple, dispose de 3 lignes de sélection (puisque 2 à la puissance 3 égale 8) qui déterminent laquelle des 8 lignes de sortie reçoit le signal d'entrée à un moment donné. Les lignes de sélection transportent généralement des valeurs binaires: si vous appliquez le binaire 101 aux broches de sélection, l'entrée se connecte à la sortie 5. La commutation se produit à l'échelle de la nanoseconde dans les puces logiques modernes.

Domaines analogiques et numériques

Dans les systèmes de multiplexage par répartition dans le temps (TDM), tels que les anciens commutateurs téléphoniques ou les bus de données série, le démultiplexage récupère des échantillons ou des octets séquentiels. Dans le multiplexage par répartition en fréquence (FDM), le démultiplexage utilise des filtres ou des sélecteurs de fréquence pour séparer les signaux qui occupent différentes bandes au sein du même canal physique, ce qui est courant dans la radio et la télévision par câble. Les deux méthodes exigent un matériel différent: les démultiplexeurs TDM sont généralement des circuits logiques numériques, tandis que les démultiplexeurs FDM reposent sur des filtres accordés, des circuits résonnants ou des techniques définies par logiciel dans les systèmes modernes.

La synchronisation est le point de défaillance critique dans le démultiplexage. Si les signaux de sélection à l'émetteur et au récepteur ne sont pas synchronisés, ou si le décalage d'horloge provoque de la gigue, les données arrivent à la mauvaise sortie ou sont corrompues. Les systèmes industriels utilisent des circuits de récupération d'horloge ou des lignes de synchronisation dédiées pour maintenir l'alignement de phase. Toute discordance entre le taux de multiplexage et le taux de démultiplexage introduit des erreurs binaires ou des échantillons perdus.

Le démultiplexage est présent dans tous les réseaux de contrôle et de communication industriels. Dans les automates programmables industriels (API), les démultiplexeurs acheminent les entrées de capteurs d'un convertisseur analogique-numérique partagé vers différents registres de mémoire. Dans les protocoles de bus de terrain et l'Ethernet industriel, le démultiplexage sépare le trafic destiné à différents dispositifs ou fonctions sur un support partagé. Le terme lui-même reflète la structure de son homologue: le multiplexage combine, le démultiplexage sépare.