مُضَمِّن

في الإلكترونيات ، يعد المجمِّع (أو المكس ؛ يُكتب أحيانًا مجمِّع إشارات )، والمعروف أيضًا باسم محدد البيانات ، جهازًا يختار بين عدة إشارات إدخال تناظرية أو رقمية ويعيد توجيه الإدخال المحدد إلى خط إخراج واحد. ^[1] يتم توجيه الاختيار بواسطة مجموعة منفصلة من المدخلات الرقمية المعروفة باسم خطوط التحديد. يحتوي مجمِّع إشارات الإدخال على خطوط تحديد، تُستخدم لتحديد خط الإدخال الذي سيتم إرساله إلى الإخراج. ^[2]${\displaystyle 2^{n}}$${\displaystyle n}$

يتيح جهاز الإرسال المتعدد إمكانية مشاركة عدة إشارات إدخال في جهاز أو مورد واحد، على سبيل المثال، محول واحد من التناظرية إلى الرقمية أو وسيلة نقل اتصالات واحدة ، بدلاً من وجود جهاز واحد لكل إشارة إدخال. يمكن أيضًا استخدام أجهزة الإرسال المتعدد لتنفيذ وظائف منطقية لمتغيرات متعددة.

على العكس من ذلك، فإن جهاز فك التعدد (أو demux ) هو جهاز يأخذ مدخلاً واحدًا ويختار إشارات خرج جهاز الإرسال المتعدد المتوافق ، والذي يكون متصلاً بالمدخل الفردي وخط اختيار مشترك. غالبًا ما يتم استخدام جهاز الإرسال المتعدد مع جهاز فك التعدد التكميلي على الطرف المستقبل. ^[1]

يمكن اعتبار المجمِّع الإلكتروني بمثابة مفتاح متعدد المدخلات ومخرج واحد ، وفك المجمِّع باعتباره مفتاحًا أحادي المدخل ومخرجات متعددة . ^[3] الرمز التخطيطي للمجمِّع هو شبه منحرف متساوي الساقين حيث يحتوي الجانب الأطول الموازي على دبابيس الإدخال والجانب القصير الموازي يحتوي على دبوس الإخراج. ^[4] يُظهِر الرسم التخطيطي على اليمين مجمِّعًا 2 إلى 1 على اليسار ومفتاحًا مكافئًا على اليمين. يربط السلك المدخل المطلوب بالمخرج. ${\displaystyle sel}$

تعد أجهزة الإرسال المتعدد جزءًا من أنظمة الكمبيوتر لتحديد البيانات من مصدر معين، سواء كان شريحة ذاكرة أو جهازًا محيطيًا للأجهزة. يستخدم الكمبيوتر أجهزة الإرسال المتعدد للتحكم في البيانات وناقلات العناوين، مما يسمح للمعالج بتحديد البيانات من مصادر بيانات متعددة

في الاتصالات الرقمية، تسمح أجهزة الإرسال المتعدد بالاتصالات المتعددة عبر قناة واحدة، وذلك من خلال توصيل مخرج واحد لجهاز الإرسال المتعدد بمدخل واحد لجهاز فك الإرسال المتعدد (الإرسال المتعدد بتقسيم الوقت). توضح الصورة الموجودة على اليمين هذه الفائدة. في هذه الحالة، تكون تكلفة تنفيذ قنوات منفصلة لكل مصدر بيانات أعلى من تكلفة وعدم راحة توفير وظائف الإرسال المتعدد/فك الإرسال المتعدد.

في الطرف المستقبل لرابط البيانات ، عادة ما يكون هناك حاجة إلى جهاز فك الإرسال التكميلي لتقسيم دفق البيانات الفردي إلى الدفقات الأصلية. في بعض الحالات، قد يكون للنظام الموجود في الطرف البعيد وظائف أكبر من جهاز فك الإرسال البسيط؛ وبينما لا يزال فك الإرسال يحدث من الناحية الفنية، فقد لا يتم تنفيذه بشكل منفصل. قد تكون هذه هي الحال عندما يخدم جهاز فك الإرسال، على سبيل المثال، عددًا من مستخدمي شبكة IP ؛ ثم يغذي مباشرة إلى جهاز توجيه ، والذي يقرأ على الفور محتوى الرابط بالكامل في معالج التوجيه الخاص به ؛ ثم يقوم بفك الإرسال في الذاكرة حيث سيتم تحويله مباشرة إلى أقسام IP.

في كثير من الأحيان، يتم دمج جهاز الإرسال المتعدد وجهاز فك الإرسال في قطعة واحدة من المعدات، والتي يشار إليها ببساطة باسم جهاز الإرسال المتعدد . هناك حاجة إلى عنصري الدائرة في كلا طرفي رابط الإرسال لأن معظم أنظمة الاتصالات تنقل في كلا الاتجاهين .

في تصميم الدائرة التناظرية ، يعد المجمّع نوعًا خاصًا من المفاتيح التناظرية التي تربط إشارة واحدة مختارة من عدة مدخلات بمخرج واحد.

في تصميم الدوائر الرقمية ، تكون أسلاك التحديد ذات قيمة رقمية. وفي حالة جهاز الإرسال المتعدد 2 إلى 1، فإن القيمة المنطقية 0 ستتصل بالإخراج بينما ستتصل القيمة المنطقية 1 بالإخراج. وفي أجهزة الإرسال المتعددة الأكبر حجمًا، يكون عدد دبابيس التحديد مساويًا لـ حيث هو عدد المدخلات. ${\displaystyle I_{0}}$${\displaystyle I_{1}}$${\displaystyle \left\lceil \log _{2}(n)\right\rceil }$${\displaystyle n}$

على سبيل المثال، تتطلب 9 إلى 16 مدخلاً ما لا يقل عن 4 دبابيس اختيار، وتتطلب 17 إلى 32 مدخلاً ما لا يقل عن 5 دبابيس اختيار. تحدد القيمة الثنائية المعبر عنها على دبابيس الاختيار هذه دبوس الإدخال المحدد.

يحتوي المضاعف 2 إلى 1 على معادلة منطقية حيث و هما المدخلان، و هو مدخل المحدد، و هو المخرج: ${\displaystyle A}$${\displaystyle B}$${\displaystyle S_{0}}$${\displaystyle Z}$

${\displaystyle Z=(A\wedge \neg S_{0})\vee (B\wedge S_{0})}$ أو

${\displaystyle Z=(A.{\overline {S_{0}}})+(B.S_{0})}$

والتي يمكن التعبير عنها بجدول الحقيقة :

${\displaystyle S_{0}}$	${\displaystyle A}$	${\displaystyle B}$	${\displaystyle Z}$
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	1	1

أو بصيغة أبسط:

${\displaystyle S_{0}}$	${\displaystyle Z}$
0	أ
1	ب

تُظهر هذه الجداول أنه عندما، إذن ، ولكن عندما ، إذن . يتطلب التنفيذ المباشر لهذا المضاعف 2 إلى 1 بوابتي AND وبوابة OR وبوابة NOT. وفي حين أن هذا صحيح رياضيًا، فإن التنفيذ المادي المباشر سيكون عرضة لظروف السباق التي تتطلب بوابات إضافية لقمعها. ^[5]${\displaystyle S_{0}=0}$${\displaystyle Z=A}$${\displaystyle S_{0}=1}$${\displaystyle Z=B}$

كما أن أجهزة الإرسال المتعددة الأكبر حجمًا شائعة أيضًا، وكما ذكرنا أعلاه، تتطلب دبابيس اختيار للمدخلات. الأحجام الشائعة الأخرى هي 4 إلى 1، و8 إلى 1، و16 إلى 1. ونظرًا لأن المنطق الرقمي يستخدم قيمًا ثنائية، يتم استخدام قوى 2 (4، 8، 16) للتحكم في عدد المدخلات إلى أقصى حد لعدد مدخلات الاختيار المحدد. ${\displaystyle \left\lceil \log _{2}(n)\right\rceil }$${\displaystyle n}$

• 
  4 إلى 1 مكس
• 
  8 إلى 1 مكس
• 
  16 إلى 1 مكس

المعادلة المنطقية لمضاعف 4 إلى 1 هي:

${\displaystyle Z=(A\wedge \neg {S_{1}}\wedge \neg S_{0})\vee (B\wedge \neg S_{1}\wedge S_{0})\vee (C\wedge \neg S_{1}\wedge \neg S_{0})\vee (D\wedge S_{1}\wedge S_{0})}$ أو

${\displaystyle Z=(A.{\overline {S_{1}}}.{\overline {S_{0}}})+(B.{\overline {S_{1}}}.S_{0})+(C.S_{1}.{\overline {S_{0}}})+(D.S_{1}.S_{0})}$

والتي يمكن التعبير عنها بجدول الحقيقة :

${\displaystyle S_{1}}$	${\displaystyle S_{0}}$	${\displaystyle Z}$
0	0	أ
0	1	ب
1	0	ج
1	1	د

تم إنشاء المجمّع 4 إلى 1 التالي من مخازن مؤقتة ثلاثية الحالات وبوابات AND (تعمل بوابات AND كجهاز فك تشفير):

تشير المؤشرات الموجودة على المدخلات إلى القيمة العشرية لمدخلات التحكم الثنائية التي يتم السماح بمرور هذا الإدخال عندها. ${\displaystyle I_{n}}$

يمكن إنشاء أجهزة إرسال متعددة أكبر باستخدام أجهزة إرسال متعددة أصغر عن طريق ربطها معًا. على سبيل المثال، يمكن إنشاء جهاز إرسال متعدد 8 إلى 1 باستخدام جهازين إرسال متعدد 4 إلى 1 وجهاز إرسال متعدد 2 إلى 1. يتم تغذية مخرجي جهاز الإرسال المتعدد 4 إلى 1 إلى جهاز الإرسال المتعدد 2 إلى 1 مع وضع دبابيس التحديد على دبابيس الإرسال المتعدد 4 إلى 1 بالتوازي مما يعطي إجمالي عدد مدخلات جهاز الإرسال 3، وهو ما يعادل 8 إلى 1.

بالنسبة لأرقام أجزاء السلسلة 7400 في الجدول التالي، "x" هي العائلة المنطقية.

رقم البطاقة الذكية	وظيفة	حالة الإخراج
74 × 157	رباعية 2:1 مكس.	الإخراج هو نفس الإدخال المعطى
74 × 158	رباعية 2:1 مكس.	الإخراج هو إدخال معكوس
74 × 153	ثنائي 4:1 مكس.	الإخراج هو نفس الإدخال
74x352	ثنائي 4:1 مكس.	الإخراج هو إدخال معكوس
74 × 151 أمبير	8:1 مكس.	كلا المخرجات متاحة (أي المخرجات التكميلية)
74 × 151	8:1 مكس.	الإخراج هو إدخال معكوس
74 × 150	16:1 مكس.	الإخراج هو إدخال معكوس

تأخذ أجهزة فك التعدد إدخال بيانات واحد وعددًا من مدخلات التحديد، ولها عدة مخرجات. وهي تقوم بإعادة توجيه إدخال البيانات إلى أحد المخرجات وفقًا لقيم مدخلات التحديد. تكون أجهزة فك التعدد ملائمة أحيانًا لتصميم منطق عام لأنه إذا كان إدخال جهاز فك التعدد صحيحًا دائمًا، فإن جهاز فك التعدد يعمل كجهاز فك تشفير ثنائي . وهذا يعني أنه يمكن إنشاء أي وظيفة من وظائف بتات التحديد عن طريق إجراء عملية OR منطقية لمجموعة المخرجات الصحيحة.

إذا كان X هو المدخل و S هو المحدد و A و B هما المخرجان:

$${\displaystyle A=(X\wedge \neg S)}$$ $${\displaystyle B=(X\wedge S)}$$

بالنسبة لأرقام أجزاء السلسلة 7400 في الجدول التالي، "x" هي العائلة المنطقية.

رقم البطاقة المدنية (7400)	رقم البطاقة الذكية (4000)	وظيفة	حالة الإخراج
74 × 139		ثنائي 1:4 ديموكس.	الإخراج هو إدخال معكوس
74 × 156		ثنائي 1:4 ديموكس.	الإخراج هو جامع مفتوح
74 × 138		1:8 ديموكس.	الإخراج هو إدخال معكوس
74x238		1:8 ديموكس.
74 × 154		1:16 ديموكس.	الإخراج هو إدخال معكوس
74 × 159	سي دي 4514/15	1:16 ديموكس.	الإخراج هو جامع مفتوح ونفس الإدخال

يتم بناء أجهزة الإرسال المتعددة الاتجاه باستخدام مفاتيح تناظرية أو بوابات إرسال يتم التحكم فيها بواسطة دبابيس التحديد. يسمح هذا بتبديل أدوار الإدخال والإخراج بحيث يمكن لجهاز الإرسال المتعدد الاتجاه أن يعمل كجهاز فك إرسال وكمرسل متعدد. ^[6]

يمكن أيضًا استخدام المجمِّعات كأجهزة منطقية قابلة للبرمجة ، لتنفيذ الدوال المنطقية. يمكن تنفيذ أي دالة منطقية مكونة من n متغير ونتيجة واحدة باستخدام مجمِّع به n مدخلات اختيار. يتم توصيل المتغيرات بمدخلات الاختيار، ويتم توصيل نتيجة الوظيفة، 0 أو 1، لكل مجموعة ممكنة من مدخلات الاختيار بمدخل البيانات المقابل. إذا كان أحد المتغيرات (على سبيل المثال، D ) متاحًا أيضًا مقلوبًا، فإن المجمِّع به n -1 مدخلات اختيار يكون كافيًا؛ يتم توصيل مدخلات البيانات بـ 0 أو 1 أو D أو ~ D ، وفقًا للإخراج المطلوب لكل مجموعة من مدخلات الاختيار. ^[7]

لقد وجدت أجهزة الإرسال المتعدد تطبيقات في الحوسبة العشوائية غير التقليدية ، وخاصة في تسهيل الجمع الحسابي. في هذا النموذج، يتم تمثيل البيانات كتيار بتات احتمالية حيث يشير عدد البتات "1" إلى حجم القيمة. وبالتالي، يمكن تصور وظيفة جهاز الإرسال المتعدد 2 إلى 1 كدالة احتمالية يشار إليها على النحو التالي:

${\displaystyle y=P(a)\times P(1-s)+P(b)\times P(s)}$

حيث a وb هما تدفق البتات المدخلة وs هو إدخال التحديد. باستخدام إدخال التحديد = 0.5 ينتج:

${\displaystyle y={\frac {P(a)+P(b)}{2}}}$

في حين أن هذا النهج لا ينتج عنه إضافة دقيقة بل إضافة موسعة، إلا أنه يُعتبر مقبولاً في معظم دراسات SC. تُستخدم المجمِّعات على نطاق واسع لمهام مثل إضافة المتوسط، وتجميع المتوسطات، وتصفية المتوسطات داخل دوائر SC. علاوة على ذلك، تتضمن التطبيقات الأكثر تطورًا للمجمِّعات العمل كمولد لدالة بيرنشتاين متعددة الحدود، ^[8] القادرة على إنتاج وظائف رياضية عشوائية داخل نطاق SC. كشفت الأبحاث الحديثة أيضًا أن مجموعات المجمِّعات يمكن أن تسهل عملية الضرب والتراكم على نطاق واسع، ^[9] مما يدل على الجدوى في تسريع الشبكة العصبية التلافيفية على صفائف البوابات القابلة للبرمجة ميدانيًا .

• مُضاعِف الوصول إلى خط المشترك الرقمي (DSLAM)
• مُضاعِف عكسي
• الإرسال المتعدد
  • إرسال متعدد بتقسيم الشفرة
  • الإرسال المتعدد بتقسيم التردد
  • الإرسال المتعدد بتقسيم الزمن
  • إرسال متعدد بتقسيم الطول الموجي
  • الإرسال المتعدد الإحصائي
  • تشارلي بليكسينج
• مُشفِّر الأولوية
• القاعدة 184 ، وهي عبارة عن أتمتة خلوية حيث تعمل كل خلية كمضاعف للقيم من الخليتين المتجاورتين
• مُضاعف إحصائي
• عامل شرطي ثلاثي

• مانو، م. موريس؛ كيم، تشارلز ر. (2008). أساسيات المنطق وتصميم الكمبيوتر (الطبعة الرابعة). برنتيس هول . ISBN 978-0-13-198926-9..

• الوسائط المتعلقة بالمضاعفات في ويكيميديا ​​كومنز
• تعريف كلمة multiplexer في القاموس على ويكاموس