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sábado, 20 de agosto de 2016

Multiplexores y Desmultiplexores

Un MULTIPLEXOR o SELECTOR DE DATOS es un circuito lógico que acepta varias entradas de datos y permite que sólo una de ellas pase a un tiempo a la salida. El enrutamiento de la entrada de datos hacia la salida está controlado por las entradas de SELECCIÓN.

  El multiplexor actúa como un conmutador multiposicional controlado digitalmente, donde el código digital aplicado a las entradas de SELECCIÓN, controla cuáles entradas de datos serán conmutadas hacia la salida. Por ejemplo, la salida Z será igual a la entrada de datos I0 para algún código de entrada particular de SELECCIÓN; Establecido de otra manera, un multiplexor selecciona 1 de N fuentes de datos y transmite los datos seleccionados a un solo canal de salida. Esto se llama multiplexión o multiplexaje.
  

La Figura muestra la circuitería lógica para un multiplexor de dos entradas (o dos canales) con entradas de datos A y B y entrada de SELECCIÓN S. El nivel lógico aplicado a la entrada S determina cuál compuerta Y se activa, para que su entrada de datos pase a través de la compuerta O a la salida Z. Visto de otra manera, la expresión booleana para la salida se obtiene de la siguiente tabla funcional:






                              

Diseñe un circuito que permita usar el multiplexor de la Figura para tomar dos números binarios de 3 bits (X2, X1, X0 y Y2, Y1, Y0) y transmitir uno o el otro número a las salidas Z2, Z1 y Z0, dependiendo de un nivel de selección de entrada.





La misma idea básica puede usarse para formar un multiplexor de cuatro entradas que se muestra en la Figura. Aquí hay cuatro entradas, las cuales se transmiten selectivamente a la salida, en base a las cuatro combinaciones posibles de las entradas de selección S1 S0. Cada entrada de datos pasa por compuertas con una combinación diferente de los niveles de selección de entrada, como lo muestra la siguiente tabla:



Un tipo muy útil de multiplexor es el de 2 canales, 4 bits que se muestra. Los cuatro bits de salida Z3, Z2, Z1 y Z0 aparearán ya sea las cuatro entradas A o las cuatro entradas B, dependiendo de la entrada de selección S.



Realizar la siguiente función utilizando un multiplexor con dos variables selectorasF(A, B, C) = ∑m(1,3,5,6)



Asignación de las variables de la función F(A, B, C) a las variables selectoras del multiplexor:
C  S0
B  S1
A    ?

Se forma una fila con los valores de las señales de entrada del multiplexor:



En la fila 2 se escriben todos los minitérminos en donde aparece A'. En la fila 3 se escriben todos los minitérminos en donde A está sin complementar.



Se encierran en un círculo (o paréntesis) todos los minitérminos que forman parte de la función booleana:




   Se analiza columna por columna, es decir, cada una de las entradas del multiplexor y se le asigna un 0 si tanto el minitérmino superior como el minitérmino inferior, no están encerrados entre paréntesis, este valor de 0 será el valor que tomará la señal de entrada I0, si ambos minitérminos están encerrados entre paréntesis, se le asigna el valor de 1, valor que tomará la señal I1. Si el minitérmino no está encerrado en la fila superior  de A’ pero sí en la fila de A se le asigna el valor de A y finalmente, si el minitérmino superior (en la fila de A’) está entre paréntesis y el inferior no lo está, se le asigna el valor de A'.
      Lo anterior se muestra en la siguiente:



El diagrama logico que queda es:


Realizar la siguiente función utilizando un multiplexor.
F(A, B, C, D) = 3m (0,1,3,4,8,9,15)

    Como el número de variables de entrada es igual a 4, entonces n=3, es decir, 3 variables selectoras y 23 variables de entrada. En base a lo anterior, se requiere un multiplexor de 8x1.
    Se hace la siguiente asignación de variables:
D=S0
C=S1
B=S2
A ?
    En la siguiente tabla se asignan los siguientes valores a las entradas del multiplexor:



De la tabla se obtienen los siguientes valores a la entradas del multiplexor:
1= I0     1 = I1     0 = I2     A' = I3
A' = I4     0 = I5     0 = I6     A  = I7
Quedando el siguiente diagrama lógico:


Un multiplexor toma varias entradas y transmite una de ellas a la salida. un DEMULTIPLEXOR toma una sola entrada y la distribuye sobre varias salidas. La Figura muestra el diagrama general para un demultiplexor. Las flechas grandes para entradas y salidas pueden representar una o más líneas. El código de entrada SELECCIÓN determina a cuál salida será transmitida la entrada de DATOS. En otras palabras, el demultiplexor toma una fuente de datos de entrada y la distribuye en forma selectiva a 1 de N canales de salida



La Figura muestra el diagrama lógico para un demultiplexor que distribuye una línea de entrada a ocho líneas de salida. La sola línea de entrada de datos I se conecta a todas las ocho compuertas Y, pero una sola de ellas será activada por las líneas de entrada SELECCIÓN. Por ejemplo, para S2S1S0=0 0 0, sólo una compuerta Y será habilitada y la entrada de datos I aparecerá en la salida O0. Para otros códigos de SELECCIÓN, la entrada I estará presente en otras salidas.





                                                
           DEMULTIPLEXADOR

El demultiplexor si se observa es una modificación del circuito decodificador, si se añade una cuarta entrada a todas las compuertas decodificadoras, esta entrada puede usarse como la entrada común de datos I y las entradas A, B y C pueden servir como las líneas de selección. Muchos decodificadores proveen esta entrada común extra llamada generalmente la entrada HABILITADORA así el DECODIFICADOR puede usarse también como un DEMULTIPLEXOR.


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