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.
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).
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.
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;
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
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.
Multiplexador de 8 entradas
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.
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.
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.
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).
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
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.
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;
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.
Demux de quatro canais ou saídas precisa de duas variáveis de seleção, pois: n= 2 m = 2 2 = 4
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,...)
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.
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.
Selecione para qual saida se dirige a informação na entrada para os endereços relacionados: a)
Especifique os endereçamentos para que as seguintes informações estejam presentes nas saidas indicadas. E42 = E63 = E13 = E7 =