Multiplexadores e Demultiplexadores

Transcrição

1 Multiplexadores e Demultiplexadores Nikolas Libert Aula 7 letrônica Digital T52C Tecnologia em Automação Industrial

2 Multiplexadores Multiplexadores Circuitos combinacionais. Funcionam como uma chave seletora digital xistem 2 N linhas de entrada de dados digitais e uma única saída. Há uma entrada seletora de N bits. O sinal na entrada seletora escolhe qual das linhas de entrada digital será transmitida na saída. DALT Nikolas Libert 2

3 Multiplexadores I 3 I 4 I (2 N ) Seleção (C N...C 2 C 1 ) 2 N (quivalente a uma chave digital) S Canais de informação de entrada I 3 I (2 N )... Saída da informação multiplexada MUX C 1 C 2... C N S ntrada de seleção DALT Nikolas Libert 3

4 Multiplexador de 2 Canais Multiplexador de 2 Canais - ntrada seletora de 1 bit (N=1) ntradas de informação Variável de seleção Saída S MUX S 0 1 MUX MUX Símbolo S 0 1 DALT Nikolas Libert 4

5 xercício Para o multiplexador e os sinais de entrada e seleção mostrados abaixo, esboce o sinal de saída S. t S t S t t DALT Nikolas Libert 5

6 Multiplexador de 4 Canais Multiplexador de 4 Canais - ntrada seletora de 2 bits (N=2) ntradas de informação MUX I 3 C 1 S Variáveis de seleção Saída C 1 S xemplo: MUX 1 1 I 3 I 3 10 DALT Nikolas Libert 6

7 Multiplexador de 2 Canais Circuito de um Multiplexador (2 Canais) S 0 S 1 S - Se =0: A saída S 1 será sempre zero e não interferirá na saída S. - Se =1: A saída S 0 será sempre zero e não interferirá na saída S. S= + DALT Nikolas Libert 7

8 Multiplexador de 4 Canais (4 Canais) Gerador de Produtos Canônicos Sel 0 - Do conjunto de saídas Sel 0 a Sel 3, apenas uma terá nível lógico alto (Sel X ). - A seleção da saída Sel X com nível lógico alto é feita por C 1 e. Sel 1 S Sel 2 I 3 C 1 Sel 3 - Três portas da segunda camada terão saída igual a zero, não interferindo no valor de S. - A porta com entrada conectada a Sel X repetirá a linha l X em sua saída. DALT Nikolas Libert 8

9 Multiplexador de 4 Canais Representação simplificada Portas de três entradas. S= C 1 + C 1 + C 1 +I 3 C 1 S Símbolo S I 3 I 3 C 1 C 1 DALT Nikolas Libert 9

10 Geradores de Produtos Canônicos Gerador de Produtos Canônicos Circuito necessário para implementação de multiplexadores com mais de 2 canais. Possui N entradas e 2 N saídas. Cada saída possui nível lógico alto apenas para uma única combinação das variáveis de entrada. Nunca haverá mais de uma saída em nível alto simultaneamente. Funciona como um decodificador binário/decimal Gerador de Produtos Canônicos... S 1 S 2 S 3 N S (2 N ) DALT Nikolas Libert 10

11 Geradores de Produtos Canônicos 2 ntradas xemplo: 2 ntradas Gerador de Produtos Canônicos S 0 = 1 0 S 1 = 1 0 S 2 = 1 0 S 3 = 1 0 S 0 ntrada Saída S S S 3 - Apenas 1 saída em nível alto simultaneamente. - Como decodificador binário/decimal. DALT Nikolas Libert 11

12 Geradores de Produtos Canônicos 3 ntradas Para 1 entrada adicional: gerador de 2 entradas ligado em cascata com todas combinações (0 ou 1) da nova entrada ntrada Saída ncadeamento simples ou piramidal. DALT Nikolas Libert 12

13 Geradores de Produtos Canônicos 4 ntradas 4 ntradas: matriz de duplo encadeamento (circuito menor que com encadeamento simples) DALT Nikolas Libert 13

14 Geradores de Produtos Canônicos 4 ntradas Tabela verdade: parte 1. ntrada Saída DALT Nikolas Libert 14

15 Geradores de Produtos Canônicos 4 ntradas Tabela verdade: parte 2. ntrada Saída DALT Nikolas Libert 15

16 Multiplexador Genérico Qualquer gerador de produtos canônicos pode ser utilizado para montar um multiplexador. Sel 0 C N-1... C 2 C 1 Gerador de Produtos Canônicos... Multiplexador Sel 1 Sel 2 S... I (2 N )-1 Sel (2 N -1) DALT Nikolas Libert 16

17 Multiplexador de 8 Canais CI Dedicado 74LS151 DALT Nikolas Libert 17

18 Multiplexador de 8 Canais 74LS151 DALT Nikolas Libert 18

19 Multiplexador de 8 Canais xercício: screva a função lógica que representa o circuito de um multiplexador de 8 canais. Desenhe o diagrama do circuito que implementa este multiplexador. DALT Nikolas Libert 19

20 Demultiplexadores Demultiplexadores Circuitos combinacionais. Funcionam como uma chave seletora digital xiste uma única linha de entrada de dados digital e 2 N linhas de saída. Há uma entrada seletora de N bits. O sinal na entrada seletora escolhe qual das linhas de saída digital receberá o sinal de entrada. DALT Nikolas Libert 20

21 Demultiplexadores ntrada da informação multiplexada MUX... I 3 Canais de saída de informações 1 Seleção (C N...C 2 C 1 ) I 3 I 4 C 1 C 2... C N I (2 N ) 2 N (quivalente a uma chave digital) I (2 N ) ntrada de seleção DALT Nikolas Libert 21

22 Demultiplexador de 2 Canais Demultiplexador de 2 Canais - ntrada seletora de 1 bit (N=1) Saídas de informação Variável de seleção Saídas MUX MUX 0 MUX 0 Símbolo 0 1 DALT Nikolas Libert 22

23 Demultiplexador de 2 Canais Circuito lógico básico Demultiplexador S - Se =0: A saída será sempre zero e será determinada por. - Se =1: A saída será sempre zero e será determinada por. DALT Nikolas Libert 23

24 Demultiplexador de 4 Canais Demultiplexador de 4 Canais - ntrada seletora de 2 bits (N=2) Saídas de informação MUX I 3 Variáveis de seleção Saídas C 1 I xemplo: MUX C DALT Nikolas Libert 24

25 Demultiplexador de 4 Canais Gerador de Produtos Canônicos Sel 0 - Do conjunto de saídas Sel 0 a Sel 3, apenas uma terá nível lógico alto (Sel X ). Sel 1 - A seleção da saída Sel X com nível lógico alto é feita por C 1 e. Sel 2 Sel 3 I 3 - Três portas da segunda camada terão saída igual a zero. - A porta com entrada conectada a Sel X repetirá o valor da linha de entrada em sua saída l X. C 1 DALT Nikolas Libert 25

26 Demultiplexador de 4 Canais Representação simplificada Portas de três entradas. = C 1 = C 1 = C 1 I 3 = C 1 Símbolo I 3 I 3 C 1 C 1 DALT Nikolas Libert 26

27 Demultiplexador Genérico Qualquer gerador de produtos canônicos pode ser utilizado para montar um demultiplexador. C N-1 Gerador de Produtos Canônicos Sel 0... C 2 C 1... Demultiplexador Sel 1 Sel 2... Sel (2 N -1) I (2 N )-1 DALT Nikolas Libert 27

28 Demultiplexador de 8 Canais CI Dedicado São implementados na prática por CIs decodificadores binário/decimal. 74HC138 (saídas com lógica invertida). 74HC238. DALT Nikolas Libert 28

29 74HC238 O sinal de entrada é aplicado ao pino de nable 3. Pinos 1 e 2 devem estar aterrados. DALT Nikolas Libert 29

30 Demultiplexador de 8 Canais xercício: screva as funções lógicas que representam o circuito de um demultiplexador de 8 canais. Desenhe o diagrama do circuito que implementa este demultiplexador. DALT Nikolas Libert 30

31 xercício Para o demultiplexador e os sinais de entrada e seleção mostrados abaixo, esboce os sinais de saída e. t t DALT Nikolas Libert 31

32 xercício t t t t DALT Nikolas Libert 32

33 Referências IDOTA, I. V., CAPUANO, F. G. lementos de letrônica Digital, 41ª dição, Érica, São Paulo, DALT Nikolas Libert 33