計數器和復用器展區

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二進制猜大小遊戲

分用器

複用器

二進制猜大小遊戲

這個展品利用了一個比較器和一個4位元計數器來實現一個猜二進制數的遊戲。

計數器產生一個隨機的4位元二進制數Q,您輸入另一個4位元二進制數P來猜Q的值。當輸入正確的二進制數後,比較器使發光二極管CORRECT亮著,遊戲結束。

若輸入的二進制數不正確,比較器會指出您輸入數P與隨機數Q相比是較小 (發光二極管TOO LOW會亮起) 或較大 (發光二極管TOO HIGH會亮起)。

表1是二進制計數器的可能輸出,即未知數Q的可能數值。要把猜測的試數減少,可以用二分法。從最大的數開始猜,透過比較器給出的提示,每次把猜測的範圍縮小一半。所以,從表1可看到,最多嘗試四次就能找出未知數Q。

十進制二進制
Q3Q2Q1Q0
00000
10001
20010
30011
40100
50101
60110
70111
81000
91001
101010
111011
121100
131101
141110
151111

表1: 4位元二進制計數器的計數順序


分用器

多路分用是將一復合訊號還原成原來多個數據流的技術。在電子學中,多路分用電路通常被整合成一顆芯片,稱為分用器 (Demultiplexer 或 DEMUX)。

實際上,多路分用是多路復用的相反過程,因此,這兩種過程通常會一起使用。

在時分多路分用中,從多路復用所接收到的復合訊號會被細分成微小的時隙,見圖1,並根據多路復用的方法,將各時隙上的數據還原成原來的數據流,並傳送至正確的使用者。

在電路中,通常把復用器及分用器組合成一個單一裝置,並簡稱為"多路復用器"。在大多數的通訊系統中,由於訊號是雙向傳輸,所以復用器及分用器均是必要的裝置。

圖1 : 多路復用 / 多路分用的方塊圖


複用器

多路復用是一種能夠在單一信道上傳輸多個數據流的技術。在電子學中,多路復用電路通常被整合成一顆芯片,稱為復用器 (Multiplexer 或 MUX)。

在電子通訊中,兩種基本多路復用的形式分別是時分復用 (TDM) 和頻分復用 (FDM)。在光纖通訊中,與頻分復用類似的是波分復用 (WDM)。

時分多路復用的原理是在同一個信道上,將傳輸時間劃分為互不重疊的時隙,每時隙有著非常短的時間,並在這些時隙中依序插入從相繼的數據流上抽取出來的數據位元,見圖2。這些時隙上的數據被依序組成一個復合訊號。因此,所組成的訊號中便含有多個訊號源的數據,並能夠在單一條信道上傳送。

在傳輸線的另一端,復合訊號會通過分用器,以回復至原來獨立的數據流,並由分用器分配到相應的用戶端。

在高速的長距離雙向傳輸線路中,每一端的電路都需要一對復用 / 分用模組。

圖2 : 多路復用 / 多路分用的方塊圖

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