Aula 8. Multiplexadores. SEL Sistemas Digitais. Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira

Transcrição

1 Aula 8 Multiplexadores SEL 44 - Sistemas Digitais Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira

2 4. Circuitos Multiplexadores l Circuitos seletores de dados ; l Chave seletora digital; l Seleciona um dos diversos sinais de entrada e o transfere para a saída.

3 4. Circuito Multiplex

4 4. Multiplex (MUX) de n Canais de bit Canais de informação (ENTRADA) SAÍDA da Informação ( bit) I I I 2 I 3... MUX S I I I 2 I 3... S I n-... I n- Seleção Gerador de Produtos Canônicos

5 5. MUX de 2 Canais de bit Portas Habilitadoras (AND) I I S A S I I ß Saídas de um Gerador de Produtos Canônicos

6 5. MUX de 2 Canais de bit Decodificador x 2

7 6. MUX de 4 Canais ( bit) I A A S I I 2 S I I I 2 I 3 I 3 P P P 2 P 3 ß Saídas de um Gerador de Produtos Canônicos d Saídas (P) Gerador de Produtos Canônicos Entradas (A)

8 7. MUX de 2 Canais (4 bits)

9 7. MUX de 2 Canais (4 bits)

10 8. Ampliação da capacidade de um MUX Canais de entrada MUX de 4 canais: Com 3 MUX de 2 canais I I I 2 I 3 MUX S (Saída) I I MUX S MUX S I 2 MUX A A I 3 S Seleção A A (MSB)

11 MUX de 6 canais com 2 MUX de 8 canais + MUX de 2 canais: I I I MUX S MUX 3 S I 3 I 4 I 5 MUX 2 S A 2 A A A 3 (MSB)

12 MUX de 6 canais a partir de 3 MUX de 8 canais: I I I MUX S MUX 3 S I 3 I 4 I 5 MUX 2 S A 2 A A A 3 (MSB)

13 8. Circuito Integrado 745 (MUX) Habilitador do CI Não necessita de mais um MUX para ampliação de canais!

14 l MUX de 6 canais com dois MUX de 8 canais l Aumento de uma linha de seleção (S 3 = MSB) Decodificador x 2

15 Gerador de produtos canônicos - Decodificador l MUX de 32 canais com 4 MUX de 8 canais S 3 S 4 E do MUX l Aumento de duas linhas de seleção (MSB) com decodificador 2 X 4 E do MUX E do MUX 2 E do MUX 3

16 9. DEMULTIPLEX Envia informações de uma única linha de entrada para várias linhas de saída

17 9. DEMULTIPLEX Canal de entrada Canais de saída Entrada da informação Canais de saída S S o I DEMUX... S S 2 S 3 I S S n-... Seleção A ß Seleção

18 Demultiplex 9. DEMUX de 8 canais

19 . Aplicações de MUX e DEMUX l Implementação de circuitos combinacionais l Roteamento de dados l Varredura de Display l Conversão paralelo serial (UART) l Conversão serial paralelo

20 . Aplicação do MULTIPLEX na solução de circuitos combinacionais de muitas variáveis 2.. Problema lógico convencional CBA S I I I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7

21 Exercícios C S B A Implemente um circuito lógico que funcione de acordo com a tabela verdade ao lado utilizando dois multiplex de 4 canais, conforme figura abaixo.

22 2. Roteamento de Dados

23 Comunicação Paralela e Serial

24 Transmissão Paralela X Serial Serial: Mais lenta relativamente, mas aceita velocidades mais altas do que a paralela. Menor número de conexões Hardware mais simples Menor custo Paralela: Mais rápida relativamente, mas há limitações de hardware em velocidades muito altas. Maior número de conexões Hardware mais complexo Maior custo

25 Velocidades: Paralela X Serial

26 Comunicação Serial DIREÇÃO DE TRANSFERÊNCIA DE DADOS TRANSM Fluxo de Dados RECEP SIMPLEX TRANSM RECEP Fluxo de Dados TRANSM RECEP HALF DUPLEX TRANSM RECEP Fluxo de Dados RECEP TRANSM FULL DUPLEX

27 Comunicação Serial l Tipos: Assíncrona: o processo de sincronização se dá a cada dado (conjunto de bits) que é transmitido Síncrona: o processo de sincronização se dá por um sinal de clock

28 Comunicação Serial Assíncrona Mais simples e mais barata: cada dado é transmitido individualmente e o receptor faz uma re-sincronização a cada novo dado Necessidade que o transmissor e receptor estejam enviando e recebendo os bits com a mesma velocidade sincronismo Quando não há transmissão, são enviados continuamente bits pela linha

29 Comunicação Serial Assíncrona Para cada dado Æ bit de início (START) e bit de fim de transmissão (STOP) O receptor lê o valor do bit na metade da sua duração (para minimizar erros) Velocidade de transmissão é dada em bits por segundo (bps) ou Bauds

30 Comunicação Serial Síncrona Mais eficiente que a transmissão Assíncrona São transmitidos de cada vez blocos de dados sem intervalos entre eles (start ou stop bits) Sincronismo por uma linha separada com o sinal de clock ou por bits de sincronismo Bits de sincronismo Æ ao serem recebidos pelo receptor, ajustam o CK interno para receber um conjunto de bits referentes aos dados. Caractere de sincronismo Conj. de dados (diversos bits) Caractere de fim da transmissão

31 Conversão de paralelo para serial

32 UART Universal Asynchronous Receiver / Transmitter Dispositivo que faz a composição ou decomposição do dado em bits para a transmissão serial (Multiplex)

33 Universal Serial Bus (USB) Comunicação Serial Assíncrona Half-duplex Sinal diferencial com codificação NRZI (non return to zero inverted) Não há necessidade de desligar o PC (host) para conectar e desconectar dispositivos Suporta Plug-and-Play Suporta até 27 dispositivos Topologia de 7 camadas (hub ou periféricos)

34 Universal Serial Bus (USB)

35 Codificação NRZI = mudança de nível; = não há mudança de nível; +D - D

36 FIM