【組合せ回路⑤】マルチプレクサとデマルチプレクサ

マルチプレクサ（Multiplexer）とデマルチプレクサ（Demultiplexer）は、デジタル回路設計や通信システムで重要な役割を果たす装置です。これらの概念を理解するために、それぞれの機能と使用例について説明します。

下の図はマルチプレクサとデマルチプレクサの役割を示した図です。

マルチプレクサは複数の入力チャンネルのうちから1つを選択し入力する回路で、セレクタに入力される値からどの入力を受け付けるか選択します。デマルチプレクサは1つの入力からどのチャンネルに値路出力するか決定する回路です。イネーブル端子によって、結果を出力するか、しないかの切り替えを行います。

処理回路に対して入力と出力を切り替えできるように設計することでハードウェアの数を節約し、多くの入出力に対し、様々な計算を行うことが出来るようになります。

マルチプレクサ（Multiplexer）

マルチプレクサは、複数の入力信号から一つを選択して、単一の出力ラインに送信するデバイスです。これは、一種の「電子スイッチ」として機能し、特定の時点でどの入力を出力に送るかを制御します。

1ビット4チャンネルのマルチプレクサについて考えてみます。この種のマルチプレクサは、4つの1ビット入力信号を受け取り、それらの中から1つを選択して単一の出力ラインに送信するデバイスです。

入力信号: 4つの入力チャンネルがあり、それぞれが1ビットのデータ（0または1）を持っています。
出力信号: 単一の出力ラインがあり、選択された入力チャンネルからの1ビットデータを出力します。
制御信号: このマルチプレクサは2ビットの制御信号を使用します。これは、4つの入力チャンネルのうちどれを出力に選択するかを決定するために用いられます（00、01、10、11の4つの組み合わせが可能です）。

1ビット4チャンネルのマルチプレクサは、基本的には4つの入力ラインから1つの出力ラインへのデータのルーティングを可能にします。制御信号は、これらの入力ラインの中からどれを選択するかを決定します。

この種のマルチプレクサの主な利点は、複数のデータソースからの信号を一つの伝送路や処理ユニットに集約できることです。これにより、配線の複雑さが減少し、システムの効率が向上します。