Multiplexadores Demultiplexadores - UFMT

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.
Multiplexadores Demultiplexadores
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).
Multiplexadores Demultiplexadores
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 = 2m
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.
Multiplexadores Demultiplexadores
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;
Multiplexadores Demultiplexadores
Um MUX de 2 canais ou entradas precisa apenas de uma vairavel
de seleção, pois: n = 2m = 21 =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: En= entrada; A = variável de seleção; S = saída
Multiplexadores Demultiplexadores
Implementar um circuito Multiplexador de 4 entradas, utilizando
um circuito combinacional. (n=4 m=2, pois n = 2m = 22= 4 )
Observe que, quando desejamos que a entrada E2 seja a conectada a saída S,
basta que: a entrada de seleção A = 1 e a entrada de seleção B = 0.
Multiplexadores Demultiplexadores
Multiplexador de 8 entradas
Multiplexadores Demultiplexadores
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.
Multiplexadores Demultiplexadores
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 (E1,E2,E3,E4) cada uma
composta de 3 bits (E11,E12,E13, E21,E22,E23,...) 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.
Multiplexadores Demultiplexadores
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.
Multiplexadores Demultiplexadores
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).
Multiplexadores Demultiplexadores
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
Multiplexadores Demultiplexadores
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.
Multiplexadores Demultiplexadores
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;
Multiplexadores Demultiplexadores
Um Demux de dois canais ou saídas precisa de apenas uma variável de
seleção, pois: n= 2m=21=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.
Multiplexadores Demultiplexadores
Demux de quatro canais ou saídas precisa de duas variáveis de
seleção, pois: n= 2m = 22 = 4
Multiplexadores Demultiplexadores
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 (E1,E2,E3) cada uma
composta de 4 bits (S11,S12,S13, S21,S22,S23,...)
Multiplexadores Demultiplexadores
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.
Multiplexadores Demultiplexadores
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.
Multiplexadores Demultiplexadores
Selecione para qual saida se dirige a informação na entrada para os
endereços relacionados:
a)
Multiplexadores Demultiplexadores
Especifique os endereçamentos para que as seguintes informações estejam
presentes nas saidas indicadas.
E42 = ___________
E63 = ____________
E13 = ______________
E7 = ______________