MULTIPLEXADOR E DEMULTIPLEXADOR (Unidade 4)

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1 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA BACHARELADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO DISCIPLINA: ELETRÔNICA DIGITAL MULTIPLEXADOR E DEMULTIPLEXADOR (Unidade 4)

2 Multiplexar significa selecionar ;...RELEMBRANDO... O que significa Multiplexar? O Multiplexador, ou MUX, é um circuito combinacional dedicado que possui a finalidade de selecionar, através das variáveis de seleção, qual de suas entradas irá ser transmitida para sua saída única. Também conhecidos como: Circuitos seletores de dados ou ainda Chaves seletoras digitais 2

3 Mux de 2 Canais 2 Entradas; Mux de 4 Canais 4 Entradas; Mux de n Canais n Entradas;...RELEMBRANDO... Introdução ao MUX Mux de 2 canais: A Mux de 4 canais: A B I 0 I 0 I S I I 2 I3 S 3

4 DEMULTIPLEXADOR (Definição, aplicações e circuito combinacional) 4

5 Multiplexador e Demultiplexador O que significa Demultiplexar? Demultiplexar significa desselecionar ; O Demultiplexador, ou DEMUX, é um circuito combinacional dedicado que possui a finalidade de selecionar, através das variáveis de seleção, qual de suas saídas irá receber a informação presente em sua única entrada. 5

6 Multiplexador e Demultiplexador Introdução ao DEMUX Do sinal único de entrada, o demultiplexador transfere este sinal para uma das saídas (O 0, O, O 2,...), de acordo com o sinal de seleção. Entrada de dados (Multiplexada) Conjunto de saídas (Demultiplexadas) Entrada de seleção 6

7 Multiplexador e Demultiplexador Demux de 2 Canais 2 saídas; Demux de 4 Canais 4 saídas; Demux de n Canais n saídas; Introdução ao DEMUX Demux de 2 canais: A Demux de 4 canais: A B S 0 I 0 S 0 S I 0 S S 2 S 3 7

8 Multiplexador e Demultiplexador DEMUX de 2 Canais O seletor A assume estados binários (0 ou ); A saídas S 0 ou S podem assumir o estado da entrada I 0. A Tabela que representa o comportamento simplificado do DEMUX de dois canais I 0 S 0 S A S 0 S 0 I I 0 Se o seletor A tem sinal 0 a saída S 0 recebe a informação da entrada I 0 S 0 = A.I0 S = A.I0 8

9 Multiplexador e Demultiplexador Circuito combinacional equivalente: DEMUX de 2 Canais S 0 = A.I S 0 = A.I0 DEMUX de 2 canais A S 0 I 0 S 9

10 Multiplexador e Demultiplexador DEMUX de 4 Canais Os seletores A e B assumem estados binários (0 ou ); A saídas S 0, S, S 2 ou S 3 podem assumir o estado da entrada I 0. A B S 0 Tabela que representa o comportamento simplificado do DEMUX de quatro canais S 0 = A.B.I0 I 0 S S 2 S 3 Exemplo: Se o seletor A = 0 e B = a saída S recebe a informação da entrada I 0 A B S 0 S S 2 S I I I I 0 S = A.B.I0 S 2 = A.B.I0 S 3 = A.B.I0 0

11 DEMUX de 4 canais Multiplexador e Demultiplexador Circuito combinacional equivalente: DEMUX de 4 Canais A B S 0 I 0 S S 2 S 3

12 Multiplexador e Demultiplexador Aplicação: Transmissão de Dados em Série Circuitos MUX e DEMUX são importantes na conversão de dados Paralelo Série Paralelo: 2

13 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA BACHARELADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO DISCIPLINA: ELETRÔNICA DIGITAL CIRCUITOS ARITMÉTICOS (Unidade 4) 3

14 Circuitos Aritméticos O que são? Circuitos digitais capazes de realizar operações matemáticas; Operações em binário; Em um computador, as operações matemáticas são realizadas na ULA (Unidade Lógica Aritmética) 4 operações básicas Soma Subtração Divisão Multiplicação Baseado em Circuitos Combinacionais Baseado em Circuitos Sequenciais 4

15 Circuitos Aritméticos Soma Binária: Como fazer? A adição binária é feita de maneira análoga a adição decimal, exceto que o transporte de uma coluna para outra envolve potência de 2 no lugar de potência de 0 ; Relembrando regras básicas da soma decimal (R = A + B): POSIÇÃO: Milhar Centena Dezena Unidade A B R 5

16 Circuitos Aritméticos Soma Binária: Como fazer? A adição binária é feita de maneira análoga a adição decimal, exceto que o transporte de uma coluna para outra envolve potência de 2 no lugar de potência de 0 ; Relembrando regras básicas da soma decimal (R = A + B): SENTIDO: Análise da direita para a esquerda A B R 6

17 Circuitos Aritméticos Soma Binária: Como fazer? A adição binária é feita de maneira análoga a adição decimal, exceto que o transporte de uma coluna para outra envolve potência de 2 no lugar de potência de 0 ; Relembrando regras básicas da soma decimal (R = A + B): TRANSPORTE: Transporte sempre ocorre quando a soma for maior ou igual ao valor da base do sistema!! A B R T Transporte (Carry) igual a 7

18 Circuitos Aritméticos Soma Binária: Como fazer? A adição binária é feita de maneira análoga a adição decimal, exceto que o transporte de uma coluna para outra envolve potência de 2 no lugar de potência de 0 ; Relembrando regras básicas da soma decimal (R = A + B): TRANSPORTE: Transporte sempre ocorre quando a soma for maior ou igual ao valor da base do sistema!! A B R T

19 Circuitos Aritméticos Soma Binária: Como fazer? A adição binária é feita de maneira análoga a adição decimal, exceto que o transporte de uma coluna para outra envolve potência de 2 no lugar de potência de 0 ; Relembrando regras básicas da soma decimal (R = A + B): TRANSPORTE: Transporte sempre ocorre quando a soma for maior ou igual ao valor da base do sistema!! A B R T

20 Circuitos Aritméticos Soma Binária: Como fazer? A adição binária é feita de maneira análoga a adição decimal, exceto que o transporte de uma coluna para outra envolve potência de 2 no lugar de potência de 0 ; Relembrando regras básicas da soma decimal (R = A + B): TRANSPORTE: Transporte sempre ocorre quando a soma for maior ou igual ao valor da base do sistema!! A B R T

21 Regras para soma binária: Circuitos Aritméticos Soma Binária: Como fazer? = = O bit zero é considerado um elemento neutro Soma binária: Soma decimal: A B R A B R

22 Regras para soma binária: Circuitos Aritméticos Soma Binária: Como fazer? + = 0 Nessa situação, o Transporte recebe o bit A B R T Decimal Decimal Decimal

23 Circuitos Aritméticos Soma Binária: Como fazer? Exemplo : A B R T Decimal Decimal Decimal Análise bit por bit, sempre da direta para a esquerda 23

24 Circuitos Aritméticos Soma Binária: Como fazer? Exemplo 2: A B R T Decimal Decimal Decimal Análise bit por bit, sempre da direta para a esquerda 24

25 SOMADOR BINÁRIO (Definição, aplicações e circuito combinacional) 25

26 Somador Binário Tipos de Somador Implementado a partir de blocos capazes de somar 2 bits, chamado de meio somador, ou 3 bits, chamado de somador completo; Soma de 2 bits Meio somador (Half-Adder) Soma de 3 bits Somador completo (Full-Adder) 26

27 Somador Binário Meio Somador (Half-Adder) Este arranjo lógico é capaz realizar a soma apenas de dois bits (A e B); Produz como saída (S) um bit de soma e um bit de transporte (T) ou Carry. Tabela verdade com todas as possibilidades de soma Entradas Saídas A B S T Mapa K para saída S: B A 0 0 Mapa K para saída T: B A S = A.B + A.B T = A.B S = A B 27

28 Circuito combinacional equivalente: Somador Binário Meio Somador (Half-Adder) S = A B T = A.B A B Half-Adder Half-Adder S T 28

29 Somador Binário Somador Completo (Full-Adder) Circuito obtido da mesma forma que o caso do meio somador; Nesta situação, considera-se o transporte da coluna anterior (T E ); Transporte (Carry) da coluna anterior (T E ) A B R T O valor de T E deve ser considerado porque faz parte do somatório!! 29

30 Somador Binário Somador Completo (Full-Adder) Tabela verdade com todas as possibilidades de soma Entradas Saídas A B T E S T B.T E A 0 Mapa K para saída S: S = A.B.T E A.B.TE A.B.TE A.B.TE 30

31 Somador Binário Somador Completo (Full-Adder) Tabela verdade com todas as possibilidades de soma Entradas Saídas A B T E S T B.T E A 0 Mapa K para saída T: T = A.T A.B B.T E E 3

32 Somador Binário Somador Completo (Full-Adder) Circuito combinacional equivalente: S = A.B.T E A.B.TE A.B.TE A.B.TE T = A.T A.B B.T E E A B T E Full-Adder S T 32

33 Somador Binário Somador Completo de 2 Bits Para realizar a soma de dois bits, precisamos de um meio somador e um somador completo conectados; Usado um somador completo Usado um meio somador A B R T

34 Somador Binário Somador Completo de 2 Bits Exemplo : A A0 A B R T

35 Somador Binário Somador Completo de 2 Bits Exemplo 2: A B R T

36 Até a Próxima Aula!! 36