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Aula 04 Multiplexadores e DEMUX

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Multiplexadores
Prof. Edward David Moreno
edwdavid@gmail.com
Circuitos Digitais II
1
Multiplexador
� Também conhecido como MUX, é um circuito lógico 
que recebe diversos dados digitais de entrada e 
seleciona um deles, em um determinado instante, 
para transferí-lo para a saída .
Saída
MUX
IN-1
I0
I1N 
entradas
Entrada de 
Dados
Entrada de 
SELEÇÃO
N=2M = # entradas de dados
M = # entradas de seleção
2
Multiplexador 2x1
3
MUX 4x1
4
MUX 8x1
5
Características
� Multiplexadores de 2, 4, 8 e 16 entradas 
estão prontamente disponíveis nas 
famílias lógicas.
� Ex: 74ALS151 = MUX 8x1
� Estes CIs básicos podem ser 
combinados para formar MUXes com um 
número maior de entradas.
6
MUX 16x1
� MUX 16x1 
usando dois 
de 8x1
Habilita/Desabilita CI
MSB – Mais significativo
7
MUX 16x1
� O circuito anterior usa dois CIs 74HC151, um 
inversor e uma porta OR.
� O circuito tem um total de 16 entradas de dados, 
oito aplicadas em cada MUX. As duas saídas do 
MUX são combinadas em uma porta OR para 
gerar uma única saída X.
� O circuito funciona como um MUX de 16 
entradas. As quatro entradas de seleção S3 S2 S1 
S0 selecionam uma das 16 entradas para 
transferí-la para a saída X. 8
MUX 16x1
� A entrada S3 determina o MUX que é habilitado. 
Quando S3 = 0, o MUX da parte superior é 
habilitado, e as entradas S2 S1 S0 determinam a 
entrada de dados que será transmitida para a 
saída passando pela porta OR até X.
� Quando S3 = 1, o MUX da parte inferior é 
habilitado, e as entradas S2 S1 S0 selecionam 
uma das entradas de dados para passar para a 
saída X.
9
Aplicações de MUXes
� Circuitos multiplexadores encontram numerosas 
e diversas aplicações em sistemas digitais de 
todos os tipos. 
� Essas aplicações incluem:
� Seleção de Dados
� Roteamento de Dados
� Sequenciamento de Operações
� Conversões Série-Paralelo
� Geração de Formas de Onda
� Geração de Funções Lógicas
� Outros
10
Aplicação (Roteamento de Dados)
� Sistema para mostrar 
dois contadores BCD 
de mais de um dígito, 
sendo um contador 
de cada vez.
� Uso de um único 
conjunto de:
� Decodificador/driver
� Display e Leds
� SELECIONA=1, 
contador 1 habilitado
11
Aplicação (Conversão Paralelo-Série)
� Muitos sistemas 
processam dados 
binários de forma 
paralela.
� Entretanto, quando se 
transmitem dados em 
distâncias relativamente 
longas, a configuração 
paralela não é desejável 
porque é necessário um 
grande número de linhas 
para transmissão. 
12
Aplicação (Conversão Paralelo-Série)
� Os dados são apresentados no formato paralelo na saída 
do registrador X e colocados nas 8 entradas do MUX.
�
� Um contador de 3 bits (módulo 8) é usado para gerar os 
bits do código de seleção S2 S1 S0 de modo que ele cicle 
de 000 a 111 à medida que os pulsos de clock forem 
aplicados.
� Desse modo, a saída do MUX será X0 durante o primeiro 
período de clock; X1 durante o segundo e assim por 
diante.
� A saída Z é uma forma de onda que é a representação 
serial do dado paralelo de entrada.
� A conversão gasta um total de 8 ciclos de clock.
13
Aplicação
� MUX usado para 
implementar a 
função lógica da 
tabela ao lado
14
Exercício
� Implementar um MUX 2x1 em VHDL usando as 
4 estruturas de programação:
� Portas lógicas e If Then Else
� CASE e With Select
� Implementar um MUX 8x1 em VHDL e de forma 
gráfica
� Implementar um conversos paralelo-série.
15
Demultiplexadores
Prof. Edward David Moreno
Circuitos Digitais II
16
Demultiplexador
� Ou simplesmente DEMUX, é um circuito lógico 
que realiza a operação inversa do MUX. Isto é, 
ele recebe uma única entrada e a distribui para 
várias saídas.
� Em outras palavras, o DEMUX recebe uma fonte 
de dados e a distribui seletivamente para 1 dos N 
canais de saída como se fosse uma chave de 
várias posições.
17
DEMUX
N=2M = # saída de dados
M = # entradas de seleção
18
DEMUX de 1 para 8
19
Decodificador operando como 
DEMUX
� Decodificador 74ALS138 pode funcionar como 
DEMUX com E1 usada como entrada de dado.
20
Sistema Síncrono de 
Transmissão de Dados
21
Exercício
� Implementar um DEMUX 1x2 usando 
as 4 estruturas de programação
� Implementar um DEMUX 8x1 em 
VHDL e o circuito digital
� Validar usando a ferramenta do Quartus
22
Referências
� Material da disciplina “Circuitos Digitais”, 
Prof. Abel Guilhermino, 2006. UFPE. 
� Projeto, Prototipação e Desempenho de 
Sistemas Digitais em FPGAs. Edward Moreno 
et Al. Editora Bless, 2003.
� Sistemas Digitais. Tocci. Editora Makron Bokks, 
2009.
� Sistemas Digitais. J. Ueymura. Ed. Thompson, 
2002.
23

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