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ENGENHARIA ELÉTRICA ELETRÔNICA DIGITAL AULA 7 Professor: Daniel Butters – danielmbutters@hotmail.com CIRCUITOS MULTIPLEX E DEMULTIPLEX Os circuitos multiplex são utilizados nos casos em que necessitamos de enviar em um só canal certo número de informações, contidas em vários canais. Os circuitos demultiplex efetuam a função inversa à dos multiplex, ou seja, enviam as informações, vindas de um único canal, a vários canais. GERAÇÃO DE PRODUTOS CANÔNICOS • Sabemos que com n variáveis booleanas podemos fazer 2n combinações. Os produtos possíveis entre essas variáveis são denominados produtos canônicos. • Por exemplo, com 2 variáveis podemos formar 22 = 4 possibilidades, sendo estas: 1) 𝐀𝐀 .𝐁𝐁 → A = 0 e B = 0 2) 𝐀𝐀 .𝐁𝐁 → A = 0 e B = 1 3) 𝐀𝐀 .𝐁𝐁 → A = 1 e B = 0 4) 𝐀𝐀 .𝐁𝐁 → A = 1 e B = 1 GERAÇÃO DE PRODUTOS CANÔNICOS A partir das possibilidades elencadas, podemos esquematizar um circuito básico gerador de produtos canônicos. Este circuito pode ser implementado basicamente através de portas E e inversores, de forma que cada produto possível ative uma única saída. • Circuito gerador de produtos canônicos para 2 variáveis booleanas: GERAÇÃO DE PRODUTOS CANÔNICOS Podemos gerar os produtos canônicos com n variáveis, através de 2n portas E de n entradas cada. • Circuito gerador de produtos canônicos para 3 variáveis booleanas: GERAÇÃO DE PRODUTOS CANÔNICOS Podemos gerar produtos canônicos utilizando apenas portas E de duas entradas, através do processo de matriz de simples encadeamento. Este tipo de matriz é também conhecido como piramidal. • Circuito gerador de produtos canônicos através de matriz de simples encadeamento: • Para n variáveis, temos N portas de duas entradas, em que N = 2n+1 – 4. GERAÇÃO DE PRODUTOS CANÔNICOS Esse é o processo mais utilizado, por apresentar uma rápida resposta com um menor número de portas E. • Circuito gerador de produtos canônicos através de matriz de duplo encadeamento: MULTIPLEX Se quisermos ligar, por exemplo, a informação I1 na saída, basta selecionar a posição 1 da chave seletora. Se quisermos conectar a saída a informação I2, selecionamos a posição 2, e assim sucessivamente. • O circuito multiplex é utilizado para enviar informações de vários canais (fios) a um só canal (fio). MULTIPLEX • Quando A for igual a 0, teremos, na saída, a mesma informação que a entrada I0. Neste caso, a informação I1 é bloqueada pela porta E referente a I1, pois o outro terminal desta porta está ligado em A que vale 0. • Quando A for igual a 1, I0 é bloqueado e, analogamente, a informação I1 aparece na saída. • Circuito básico multiplex para 2 canais: MULTIPLEX Para conectarmos quatro entradas à uma única saída, necessitamos de duas variáveis de seleção, pois como já vimos anteriormente, temos 22 possíveis produtos canônicos para 2 variáveis de seleção. • Circuito básico multiplex para 4 canais: MULTIPLEX • Esquematicamente, um multiplex pode ser construído da seguinte forma: Injetando o endereço de uma dada informação, ela é desbloqueada, pois o produto canônico correspondente será igual a 1, conectando essa informação à saída. MULTIPLEX • Circuito básico multiplex para 8 canais utilizando matriz de simples encadeamento: MULTIPLEX • Circuito básico multiplex para 8 canais utilizando matriz de duplo encadeamento: AMPLIAÇÃO DA CAPACIDADE DE UM CIRCUITO MULTIPLEX • Circuito multiplex de 4 canais de informação, formado a partir de outros circuitos multiplex de apenas 2 canais de informação: A partir de circuitos multiplex de baixa capacidade, formar outro de maior capacidade, com um maior número de informações de entrada disponíveis. 1) Endereço 00 (A . B): a saída assume valor de I0. 2) Endereço 01 (A . B): a saída assume valor de I1. 3) Endereço 10 (A . B): a saída assume valor de I2. 4) Endereço 11 (A . B): a saída assume valor de I3. MULTIPLEX COM ENDEREÇAMENTO SEQUENCIAL • Circuito multiplex de 8 canais de informação, com endereçamento sequencial: Podemos utilizar um multiplex que apresente, sequencialmente na saída, os dados correspondentes aos canais de informação. Para isso, basta conectarmos às entradas de seleção um circuito contador capaz de gerar uma sequência de contagem desejada. MULTIPLEX NA CONSTRUÇÃO DE CIRCUITOS COMBINACIONAIS • Um circuito combinacional qualquer pode ser montado a partir de circuitos multiplex. • Para isso, cada uma das possibilidades de saída devem ser injetadas nos canais de informação. • Dessa forma, em cada possibilidade de entrada, as variáveis de seleção endereçarão a respectiva informação, que terá seu valor definido de acordo com a tabela previamente determinada. • Tabela-verdade: • Circuito combinacional: DEMULTIPLEX • O circuito demultiplex faz a função inversa do multiplex, ou seja, envia informações de um só canal (fio) a vários canais (fios). As entradas de seleção indicarão em qual saída deverá ser conectada à entrada, fazendo uma analogia, as variáveis de seleção comutarão a “posição da chave seletora”. Esse processo é o funcionamento básico de um demultiplex. DEMULTIPLEX • Quando A for igual a 0, teremos, na saída I0, o valor da entrada de informação: se E for igual a 0, I0 será igual a 0, e se E for igual a 1, I0 será igual a 1. • Quando A for igual a 1, analogamente, a informação de entrada sai por I1. • Circuito básico demultiplex para 2 canais: DEMULTIPLEX Para conectarmos uma entrada (E) a quatro saídas, necessitamos de duas variáveis de seleção, pois como já vimos anteriormente, temos 22 possíveis produtos canônicos para 2 variáveis de seleção. • Circuito básico demultiplex para 4 canais: DEMULTIPLEX • Esquematicamente, um demultiplex pode ser construído da seguinte forma: Podemos formar blocos demultiplex utilizando quaisquer geradores de produtos canônicos. AMPLIAÇÃO DA CAPACIDADE DE UM CIRCUITO DEMULTIPLEX • Circuito demultiplex de 4 canais de informação, formado a partir de outros circuitos demultiplex de apenas 2 canais de informação: A partir de circuitos demultiplex de baixa capacidade, formar outro de maior capacidade, com um maior número de informações de saída disponíveis. 1) Endereço 00 (A . B): o valor de entrada E sai pela saída I0. 2) Endereço 01 (A . B): o valor de entrada E sai pela saída I1. 3) Endereço 10 (A . B): o valor de entrada E sai pela saída I2. 4) Endereço 11 (A . B): o valor de entrada E sai pela saída I3. DEMULTIPLEX COM ENDEREÇAMENTO SEQUENCIAL • Circuito demultiplex de 8 canais de informação, com endereçamento sequencial: Podemos utilizar um demultiplex que apresente, a informação de entrada, de forma sequencial pelos canais de saída. Para isso, basta conectarmos às entradas de seleção um circuito contador capaz de gerar uma sequência de contagem desejada. Obrigado e bom estudo! ELETRÔNICA DIGITAL�AULA 7 Número do slide 2 Número do slide 3 Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Número do slide 9 Número do slide 10 Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23
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