2.8 Computersysteme I, Multiplexer

Question	Answer
Was ist ein Multiplexer (MUX)?	Ein "auswählendes Schaltnetz", welches über Steuereingänge nur bestimmte Dateneingänge auf den Ausgang durchschaltet
Was bedeutet das "G" auf dem genormten Schaltzeichen eines Multiplexers?	Die Steuereingänge steuern die Dateneingänge durch UND–Verknüpfung.
Wie funktioniert ein Multiplexer? Bzw. Wie werden die einzelnen Dateneingänge "durchgeschaltet"?	Indem diese mit den entsprechenden Steuereingängen per UND verknüpft werden
Wo wird z.B. in einem Computer ein Multiplexer verwendet?	Zwischen der ALU und den einzelnen Registern, da jeweils nur die Werte bestimmter Register gleichzeitig zur Berechnung benötigt werden
Warum muss ein Multiplexer grundsätzlich auch mehrere Bits auf den Ausgang schalten können?	weil in der ALU die Wortlängen z.B.: 4, 8, 16, 32 oder 64 Bit betragen
Was ist ein Demultiplexer (DEMUX)?	Das Gegenteil vom Multiplexer, also ein veteilendes Schaltnetz
Wie funktioniert ein Demultiplexer?	Über Steuereingänge wird ein Dateneingang auf einen von mehreren Ausgängen geschaltet
Auf wieviele Ausgänge kann ein DEMUX mit n Steuereingängen ein Signal verteilen?	Auf \( 2^n \) Ausgänge
Wie sind der Dateneingang und die Steuereingänge bei einem Demultiplexer miteinander verknüpft?	Genauso wie beim Multiplexer über UND-Verknüpfungen
Kann ein Demultiplexer auch mehrere Bits als Eingang haben? Wie verhält sich die Anzahl der Datenausgänge dabei?	Ja, die Anzahl der Ausgänge vervielfacht sich entsprechend.
Wieviele Ausgänge hat ein DEMUX mit 2 Steuereingängen bei einer Wortlänge von 4 Bit?	16 Ausgänge. Das Wort kann in vier "Richtungen" verteilt werden
Wozu können Multiplexer noch eingesetzt werden außer als Datenwegsschaltungen?	Theoretisch kann über die Steuereingänge und die Verwendung mehrerer Multiplexer jede Schaltunktion abgebildet werden.
Wie kann man mit Hilfe von Multiplexern grundsätzlich jede Schaltfunktion abbilden?	Indem man die Eingangsvariablen an die Steuereingänge und die zugehörigen Y-Werte der Wahrheitstabelle an die Dateneingänge des MUX statisch anlegt
Wo muss man die möglichen Ergebniskombinationen anlegen, wenn man mit zwei 8:1 Multiplexern einen Volladdierer realisieren möchte?	An den ersten MUX die Werte für die Summe und an den 2. MUX die dazugehörenden Werte für den Übertrag.
Welche Rolle spielen die Steuereingänge bei einem durch einen 8:1 Multiplexer realisierten Volladdierer?	Diese entsprechen den Eingangsvariablen, also den beiden Summanden und dem Übertragseingang. Je nach gewünschtem Ergebnis, werden dann MUX 1 und 2 durchgeschaltet
Wieviele Steuereingänge benötigt man, wenn man einen Volladdierer über zwei 8:1 - Multiplexer abbilden möchte?	3
Wie kann man bei der Abbildung einer Schaltfunktion durch Multiplexer diese vereinfachen?	Indem man die Eingangsvariablen aufspaltet und dabei die eigentliche Ausgangsvariable durch eine Steuervariable oder durch die Konstanten 0 oder 1 ausgedrückt. Die übrigen Eingangsvariablen werden als Adresseingänge benutzt
Warum kann man mit Hilfe von Multiplexern Schaltfunktionen vereinfachen?	weil bei der Aufspaltung die als Adresseingänge benutzten Eingangsvariablen aus der Schaltfunktion eliminiert werden können.
Ergänze: Jede Schaltfunktion mit n Eingängen kann durch einen Multiplexer mit ... Eingängen realisiert werden.	\( 2^{n-2} \)
Welche Eingangsvariablen sollte man als Adresseingänge wählen, wenn man eine Schaltfunktion durch einen Multiplexer abbilden möchte?	diejenigen Eingangsvariablen, die in möglichst vielen Produkttermen der Schaltfunktion (in DNF) vorkommen.
Soll eine Schaltfunktion durch einen Multiplexer mit \( 2^{n−2} \) Eingängen realisiert werden, was muss dann an die Dateneingänge angelegt werden?	Entweder die Konstanten 0,1 oder die Eingangsvariablen, die nicht als Adresseingang fungieren

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