Multiplexadores e Demultiplexadores

Transcrição

1 Multiplexadores e Demultiplexadores Multiplexador (MUX) é um circuito combinacional dedicado com a finalidade de selecionar, por meio de variáveis de seleção, uma de suas entradas, conectando-a à uma saída. Exemplos: Quando se escolhe um canal de TV, seleciona-se um canal entre as varias emissoras existentes. As emissoras correspondem as entradas, a tela da TV a saída e o controle remoto faz a função do multiplexador. Quando se aciona o botão de seleção de uma máquina de lavar. Quando se seleciona uma das fontes de um sistema de som que possibilita selecionar música de uma das fontes: CD/DVD, rádio, Pen-drive,... Quando se quer rotear dados de uma entre as várias fontes para um mesmo destinatário.

2 Um multiplexador digital ou seletor de dados é um circuito lógico que aceita diversos dados digitais de entrada e seleciona um deles, em um certo instante, para a saída. O roteamento do sinal de entrada desejado para a saída é controlado pelas entradas de seleção (frequentemente chamada de entradas de endereço).

3 Os sinais aplicados às entradas de controle determinam qual entrada vai ser conectada à saída, transferindo assim seus sinais. O número de entradas esta relacionado com o número de variáveis de seleção, sendo: n = 2 m Onde : n = número de canais de entrada m = número de variáveis de seleção Um Multiplexador com duas variáveis de seleção (m = 2) pode ser codificado de quatro modos diferentes e possui 4 canais de entrada. Com 3 variáveis de seleção (m = 3) pode ser codificado de oito modos diferentes, possuindo oito canais de entrada O Mux seleciona qual entrada vai ser conectada a saída, simplesmente por meio de comandos lógicos.

4 Algumas aplicações: Seleção de informações digitais para um determinado circuito; Seleção de informações digitais par serem transmitidas a um outro sistema digital; Seriação de informações de vários bits; Implementação de expressões booleanas;

5 Um MUX de 2 canais ou entradas precisa apenas de uma vairavel de seleção, pois: n = 2 m = 2 1 =2 Como a seleção das entradas não depende do nível lógico das mesmas a tabela-verdade que representa o funcionamento deste multiplexador deve ter na coluna de saída, ao invés de níveis lógicos, o nome da variável de entrada: Onde: E n = entrada; A = variável de seleção; S = saída

6 Implementar um circuito Multiplexador de 4 entradas, utilizando um circuito combinacional. (n=4 m=2, pois n = 2 m = 2 2 = 4 ) Observe que, quando desejamos que a entrada E 2 seja a conectada a saída S, basta que: a entrada de seleção A = 1 e a entrada de seleção B = 0.

7 Multiplexador de 8 entradas

8 No mercado há circuitos integrados Multiplexadores, mas o número de entradas é limitado a cada CI. Quando se necessita de um MUX com quantidade de canais de entrada maior do que os do CI ou quando é necessário multiplexar vários canais simultaneamente, basta fazer a associação conveniente de vários multiplexadores de forma a ampliar o numero de canais de entrada para uma única saída ou ampliar o numero de saídas para se obter mais de um canal de entrada ativo simultaneamente. Essa associação pode ser feita de forma paralela ou em série.

9 Associação paralela de multiplexadores importante quando se necessita selecionar informações digitais de vários bits simultaneamente. Utiliza-se um MUX com o número de canais de entrada igual ao numero de informações a serem multiplexadas. Ex. Deseja-se multiplexar quatro informações diferentes (E 1,E 2,E 3,E 4 ) cada uma composta de 3 bits (E 11,E 12,E 13, E 21,E 22,E 23,...) para que apenas uma informação de 3 bits esteja na saída. O circuito de multiplexação pode ser implementado com 3 MUX de quatro entradas cada.

10 Associação em serie de multiplexadores é um variação da associação em paralelo, pois para ampliar a capacidade de canais de entrada, basta multiplexar os MUX de entrada através de um MUX de saída. Ex. Obter um MUX de 16 canais utilizando apenas MUX de 4 canais. Para isso, basta utilizar um MUX de saída mutiplexando 4 MUX de entrada.

11 Observe que as variáveis de seleção do MUX são A,B,C e D, sendo a variável A o bit mais significativo (MUX de saída) e a variável D o bit menos significativo (MUX de entrada).

12 É possível ampliar a capacidade de multiplexação de mais entradas a partir de um mux com poucas entradas Estes circuitos digitais são valiosos, pois são amplamente utilizados para acesso a bancos de memórias e dispositivos de entrada/saída

13 A função de multiplexador pode ser encontrada em circuitos integrados comerciais. Nestes componentes tem-se a possibilidade de encontrar uma entrada adicional de inibição INHIBIT, que serve para desativar o circuito em caso de necessidade, desligando-se sua saída de qualquer das entradas. Esta entrada pode ser importante, pois em qualquer combinação de níveis lógicos da entrada de controle sempre teremos uma entrada conectada à saída e pode ser necessário em algum tipo de aplicação em que nenhuma entrada seja conectada à saída em determinado instante.

14 Demultiplexador (DEMUX) é um circuito combinacional dedicado coma finalidade de selecionar, através das entradas de seleção, qual de suas saídas deve receber a informação presente em sua única entrada. Realiza a operação inversa do MUX. Aplicações: Seleção de circuitos que devem receber uma determinada informação digital; Conversão de informação serial em paralela;

15 Um Demux de dois canais ou saídas precisa de apenas uma variável de seleção, pois: n= 2 m =2 1 =2. Como a seleção de saídas não depende do nível lógico de entrada, a tabela verdade do demultiplexador deve ter nas saídas um nível lógico fixo quando a saída não e selecionada (normalmente 0 ) e o nome da variável de entrada, caso seja a saída selecionada.

16 Demux de quatro canais ou saídas precisa de duas variáveis de seleção, pois: n= 2 m = 2 2 = 4

17 Como nos multiplexadores, vários circuitos demultiplexadores podem ser associados para ampliar o numero de canais de saída para cada uma das entradas ou ampliar o numero de entradas para se obter mais de um canal de saída ativo simultaneamente. Associação em paralelo utilizada para ampliação dos canais de saída simultâneos. Ex. deseja-se demultiplexar três informações diferentes (E 1,E 2,E 3 ) cada uma composta de 4 bits (S 11,S 12,S 13, S 21,S 22,S 23,...)

18 Associação em série de demultiplexadores utilizada para ampliação da capacidade de canais de saída, bastando ligar o Demux de saída em um Demux de entrada. Ex. deseja-se obter um Demux de 16 canais, utilizando circuitos Demux de 4 canais.

19 Transmissão e recepção de dados Os circuitos Multiplexador e Demultiplexador são muito utilizados na transmissão e recepção de informações (dados). Ex. dispõe de um único canal de comunicação para a transmissão de informação de fontes diferentes, que pode ser realizada pelo MUX, e a recepção de varias informações em intervalos de tempo diferente por um único canal de comunicação, que pode ser separadas por um Demux para serem enviadas à sistemas digitais diferentes.

20 Selecione para qual saida se dirige a informação na entrada para os endereços relacionados: a)

21 Especifique os endereçamentos para que as seguintes informações estejam presentes nas saidas indicadas. E42 = E63 = E13 = E7 =