Contenido 1. Introdu oducción.................... .............................. ..................... ...................... ..................... ...................................... ............................ 4 2. Objetivos..................... ................................ ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ...................... ............ 5 3. Multip tiplexor..................... ................................ ..................... ..................... .................................................. ....................................... 5 3.1. Defnición..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................ .....5 5 3.2. 3.2. Part Partes es de un mult multip iple lexo xorr.............................................................6 3.3. 3.3. ipo ipos s de mul multi tipl plex exor ores es.................... ............................... ..................... ..................... ......................... .............. 6 3.3.1. 3.3.1. Multi Multiple plexor xor de de dos dos entrad entradas as..................................................6 3.3.2. 3.3.2. Multi Multiple plexor xor de cuat cuatro ro entra entradas das.............................................7 3.3.2.1. 3.3.2.1. !jemplo !jemplo de de un un multipl multiplexor exor de " entradas entradas # dos dos entradas de selección ..................... ............................... ..................... ..................... ................................8 ......................8 3.3.3. $%neas de control para un multiplexor de & entradas .......13 3.3.". Multiplexor de " canales de entrada de dos bits...............13 3.3.'. Multiplexores para la conversión de paralelo a serie .......13 ". (plicacione ones.................... ............................... ..................... ..................... ............................................... .................................... 14 '. Conclu Conclusi sione ones s # reco recomen mendac dacion iones) es)..................... ............................... ..............................16 ....................16 *. +ibl iblio, io,ra ra-% -%a) a)..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... .......................... ................ 17
SISTEMAS DIGITALES MULTIPLEXOR
1. Introducción
En las comunicaciones, y sistemas de computadora se ejecutan muchas operaciones mediante circuitos lógicos combinatorios. uando un circuito se ha dise!ado para e"ectuar alguna tarea en una aplicación, a menudo tambi#n encuentra empleo en otras di"erentes aplicaciones. En este tema se tratar$n los multiple%ores tanto a ni&el ''( como )'( y cómo podemos apro&echar sus "unciones en el desarrollo de circuitos combinacionales. *n )ultiple%or o +'elector de datos es un circuito lógico -ue acepta &arias entradas de datos y permite -ue sólo una de ellas pase a un tiempo a la salida. El enrutamiento de la entrada de datos hacia la salida est$ controlado por las entradas de selección a las -ue se hace re"erencia a &eces como las entradas de dirección/. El multiple%or, tambi#n conocido como )*0, acta como un conmutador multiposicional controlado digitalmente, donde el código digital aplicado a las entradas de selección controla cu$les entradas de datos ser$n conmutadas hacia la salida. 2or ejemplo, la salida ser$ igual a la entrada de datos, llam#mosle , para el código de entrada de selección -ue sea cero en el diagrama de abajo/ la salida ser$ igual 1 para cuando el código de selección sea uno y as9 sucesi&amente. Establecido de otra manera, un multiple%or selecciona 1 de : "uentes de datos y transmite los datos seleccionados a un solo canal de salida. Esto se llama multiple%ión o multiple%aje. *na aplicación comn para los )*0 es encontrado en las computadoras, en las cuales la memoria din$mica usa las mismas l9neas de dirección para el direccionamiento tanto de las ;las como de las columnas. *n grupo de multiple%ores es usado para primero seleccionar las direcciones de la columna y luego cambiar para seleccionar la de la ;la. Este es-uema permite -ue grandes cantidades de memoria sean incorporadas dentro de una computadora mientras se limita a la &e< la cantidad de cone%iones de cobre re-ueridas para conectar la memoria al resto del circuito. 2or eso es -ue tambi#n se les conoce a &eces como +selectores de datos.
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2. Objetivos
onocer las caracter9sticas generales y el "uncionamiento de los
multiple%ores )*0/. esci"rar los tipos y las "unciones lógicas -ue tienen cada uno de ellos. onocer las di&ersas aplicaciones de los multiple%ores en el campo de la electrónica. 3. Multiplexor 3.1. Defnición
los multiple%ores tambi#n se les conoce como selectores de datos o )*0. 'on circuitos lógicos combinacionales con &arias entradas y una nica salida de datos. Es decir permite dirigir la in"ormación binaria procedente de di&ersas "uentes a una nica l9nea de salida, para ser transmitida a tra&#s de ella, a un destino comn. El multiple%or acta como un conmutador multiposicional controlado digitalmente, donde el código digital aplicado a las entradas de selección controla cu$les entradas de datos ser$n conmutadas hacia la salida. =a ;gura 1, muestra el diagrama "uncional de un multiple%or general )*0/. En este diagrama las entradas y salidas se tra
echas grandes para indicar -ue pueden ser una o mil, l9neas de se!ales. ?igura 1. iagrama "uncional de un multiple%or digital )*0/.
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El multiple%or acta como un interruptor de posiciones mltiples controlado digitalmente, donde el código digital -ue se aplica a las entradas de selección controla -ue entradas de datos ser$n trasladadas hacia la salida. icho de otra manera, un multiple%or selecciona una de : "uentes de datos de entrada y transmite los datos seleccionados a un solo canal de salida. esto se le llama multiplicación. *n multiple%or tiene : entradas, una nica salida y E entradas de selección, N
E
=
2
-ue cumplen la "órmula las entradas de selección son proporcionales a las entradas del multiple%or/. 3.2.
Partes de un multiplexor
1. n Entradas de ontrol 2
n
@. Entradas de atos. 3. 'alida del ircuito.
3.3.
ipos de multiplexores
En las "amilias lógicas AA= y )B' se dispone regularmente de multiple%ores de dos, cuatro, ocho y diecis#is entradas. Estos (C*(AB' (:AEDCB' b$sicos pueden ser combinados para la multiple%ación de un gran nmero de entradas. *n multiple%or sea cual sea el nmero de entradas tendr$n apro%imadamente el mismo tipo de tabla pero con m$s &ariables de entrada, m$s &ariables de selector pero no de salida, cómo m$%imo tendr$ una salida normal y otra con la misma negada. 3.3.1.Multiplexor de dos entradas
El multiple%or se caracteri
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En el multiple%or, las entradas son ( e (1 y la selección &iene dada por el 3
2
=
8
&alor de la entrada '. Entonces se tienen n 3 entradas por tanto combinaciones posibles -ue se muestran en la tabla. El &alor de la salida depende de los &alores lógicos ingresados en los cuadros de te%to para las &ariables de entrada ( , (1 y '.
=a ecuación para la tabla mostrada esF 2or $lgebra booleana ´ I I ´ ´ ´ Z =S o 1 + S I o I 1 + S I o I 1 + SI o I 1
´ ´ + I ) (¿ ¿ 1 + I )+ SI ( I Z = ´S I ¿ I
1
1
o
o
o
=S´ I + SI
Z
o
1
*sando mapas de Garnaugh H min t#rminos
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I o I 1
'
1
1 1
1
1 1
1
1
1
3.3.2.Multiplexor de cuatro entradas
I
'on necesarias @ l9neas de selección o control para lograr direccionar las 4 entradas. =as combinaciones posibles de las l9neas de control o selección sonF
3.3.2.1. !jemplo de un multiplexor de " entradas # dos entradas de selección
1. 'istema ombinacional @. :ombre del 'istema ombinacional F )*0 401 3. Jariables de EntradaF
1 @ 3 4 5 6 7 8
4 3 @ 1
4. Jariables de 'alidaF ' 5. Aabla de Jerdad 4 3 @ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1
' 1
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K 1 11 1@ 13 14 15 16 17 18 1K @ @1 @@ @3 @4 @5 @6 @7 @8 @K 3 31 3@ 33 34 35 36 37 38 3K 4 41 4@ 43 44 45 46 47 48 4K 5 51 5@ 53 54 55 56 57 58
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2$gina 8
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5K 6 61 6@ 63
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1
1 1 1
0 0 0 0 0
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6. iagramas de Larnaugh
/ormas normales
7. ?orma normal disyunti&a 'F 4, K, 18, 35 8. ?orma normal conjunti&a 'F , 1, @, 3, 5, 6, 7, 8, 1, 11, 14, 15, 16, 17, 1K, @1, @3, @4, @7, 31, 3@, 33, 34, 37, 38, 4, 4@, 46, 48, 4K, 53, 56 0rminos irrelevantes
'F 1@, 13, @, @@, @5, @6, @8, @K, 3, 36, 3K, 41, 43, 44, 45, 47, 5, 51, 5@, 54, 55, 57, 58, 5K, 6, 61, 6@, 63
!P!IO4! OP IMP$I/IC(D(
' 1MN@MN1/O@MN@M1/O3M@MN1/O4M@M1/
!P!IO4! PO IMP$I/IC(D(
' 1O@O1/M@O@ON1/M3ON@O1/M4ON@ON1/
3.3.3. $%neas de control para un multiplexor de & entradas
'on necesarias 3 l9neas de selección para lograr direccionar las 8 entradas. =as combinaciones ser9anF I para la I 1 para la I 1 para la I 11 para la I 1 para la I 11 para la I 11 para la I 111 para la
primera entrada entrada / primera entrada entrada 1/ primera entrada entrada @/ primera entrada entrada 3/ primera entrada entrada 4/ primera entrada entrada 5/ primera entrada entrada 6/ primera entrada entrada 7/
omo se puede obser&ar, las l9neas de selección, representan el nmero en binario -ue escoge la entrada -ue pasar$ a la salida. 3.3.". Multiplexor de " canales de entrada de dos bits
ada canal de entrada tiene @ bits I 1, I 1, I 1 y I 1/ y el canal de salida tambi#n tienen @ bits P, P1/. &er el gr$;co de la derecha/ =as entradas de selección son siempre @. '1 y '/. En este caso cada &e< -ue se selecciona una entrada, se deja pasar un canal @ bits/ a la salida tambi#n de @ bits/ Este multiplexor se puede implementar con dos multiple%ores de 4 canales de un bit cada uno conectados en paralelo. El multiple%or QQ tienen las entradas 0 y la salida P y el multiple%or Q1Q tiene las entradas 0 1 y la salida P 1. onde 0 puede ser , , o . =as entradas de selección '1 y ' son comunes a ambos multiplexores. 3.3.'. Multiplexores para la conversión de paralelo a serie
2rimero de todo hemos de saber -ue la transmisión de datos de un sistema electrónico a otro se e"ecta a tra&#s de un conductor llamado bus de datos. =a "orma m$s r$pida de trasmitir los datos ser9a en transmisión en paralelo, con un cable para cada dato. 2ero el problema es -ue saldr9a muy caro, por lo tanto, se ha creado la transmisión en serie. Esta transmisión lo -ue hace es pasar por el mismo cable todos los datos, de uno en uno, aun-ue sea m$s lento -ue en paralelo. 2or lo tanto, podemos decir -ue cual-uier multiple%or pasa de un nmero de entradas en paralelo a una salida en serie, seleccionando cada &e< una.
". (plicaciones
'us aplicaciones son muy &ariadas, los podemos encontrar en generadores de las "unciones lógicas, display multiple%or de 7 segmentos, etc. -u9 mencionamos algunasF I
*na de las principales aplicaciones de los multiple%ores es -ue permite implementar ecuaciones correspondientes al "uncionamiento de una "unción lógica, reempla
I
El multiple%or m$s sencillo es el biple%er, utiliejadas, como se muestra en la ;gura.
I
'on muy utili
I
'eriali
I
Aransmisión multiple%adaF *tili
I
Ceali
I
*n est#reo de los -ue tenemos en casa -ui<$ tenga un interruptor para seleccionar msica entre una de cuatro "uentesF un casete de cinta, un disco compacto /, un sintoni
I
Btra aplicacion de multiple%ores aun-ue no digitales como los -ue &emos a-u9 se &e en las l9neas tele"ónicas. Rstas usan e%actamente este principio. Aransmiten &arias llamadas tele"ónicas se!ales de audio/ a tra&#s de un nico par cableado usando la t#cnica de
+multiple%ado y cada se!al de audio &a nicamente al receptor al -ue est$ destinado. I
*na aplicación comn para los )*0 es encontrado en las computadoras, en las cuales la memoria din$mica usa las mismas l9neas de dirección para el direccionamiento tanto de las ;las como de las columnas. *n grupo de multiple%ores es usado para primero seleccionar las direcciones de la columna y luego cambiar para seleccionar la de la ;la. Este es-uema permite -ue grandes cantidades de memoria sean incorporadas dentro de una computadora mientras se limita a la &e< la cantidad de cone%iones de cobre re-ueridas para conectar la memoria al resto del circuito. 2or eso es -ue tambi#n se les conoce a &eces como +selectores de datos.
'. Conclusiones # recomendaciones)
El multiple%or acta como un interruptor de posiciones mltiples controlado digitalmente, donde el código digital -ue se aplica a las entradas de selección controla -ue entradas de datos ser$n trasladadas hacia la salida. =os circuitos multiple%ores pueden incluir tambi#n una l9nea de habilitación indicado con una E por Enable. =a recomendación es conocer las di&ersas "amilias de multiple%ores -ue nos permitan ampliar m$s multiple%ores con m$s entradas ya sea en "orma de cascada.
*. +iblio,ra-%a)
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'istemas digitales I 2rincipios y aplicaciones I Conald S. Aocci I Puinta edición n$lisis y dise!o de circuitos lógicos digitales I Jictor 2. :elson H 2rimera edición httpFTTeducati&a.catedu.esT447165TaulaTarchi&osTrepositorioT475T4 K@3ThtmlT4Umultiple%ores.html httpFTTVVV.monogra;as.comTtrabajos14Tmultiple%orTmultiple%or.shtml httpFTTVVV.ehu.eusTNjtpolagiTe%pressT1.htm
