Sistemas Eletrônicos
Digitais
(SELDI)
Referências
• Livro Eletrônica Digital – Editora SENAI
Objetivos
• Introdução
• Geração de Produtos Canônicos • Matriz de Simples Encadeamento
• Matriz de Duplo Encadeamento • MUX
Objetivos
• DEMUX
• Projeto de um Circuito DEMUX • Expansão de Circuitos DEMUX
• MUX / DEMUX com Endereçamento Sequencial • MUX e DEMUX em Transmissão de Dados
Introdução
Um tipo de circuito de grande relevância é chamado de circuito multiplex ou multiplexador ou, ainda, MUX. Também existe seu circuito complementar, o
circuito demultiplex ou demultiplexador, mais conhecido como DEMUX.
Geração de produtos canônicos
Em um circuito com n variáveis de entrada temos 2n combinações diferentes.
Assim, em um circuito com 2 entradas temos 2² = 4 combinações, que são:
1. ഥA. ഥB A = 0 e B = 0 2. ഥA. B A = 0 e B = 1
3. A. ഥB A = 1 e B = 0 4. A. B A = 1 e B = 1
Ou seja, temos 4 possíveis produtos canônicos para 2 variáveis. Assim, com n
Geração de produtos canônicos
Esquematizando estes produtos em um circuito com portas lógicas temos:
Geração de produtos canônicos
Para um circuito com três variáveis, teremos o seguinte diagrama:
Matriz de simples encadeamento
Outra maneira possível de
realizar a geração de
produtos canônicos. Este processo usa apenas portas
lógicas AND de duas
entradas. Para um sistema
com duas variáveis de
entrada, o circuito lógico é idêntico ao já apresentado. Sua diferença está no circuito
de três variáveis como
Matriz de duplo encadeamento
Uma terceira maneira de
realizar a geração de produtos canônicos é a matriz de duplo encadeamento. É o processo mais utilizado por apresentar resposta mais rápida e com menor quantidade de portas lógicas AND de duas entradas.
MUX
Utilizados para enviar informações contidas em vários canais de entrada (fios), a um só canal (fio).
MUX
Exemplo: para enviar a informação I1 para saída S, basta selecionar a chave seletora na posição 1. Se quisermos I2, selecionamos a chave na posição 2 e assim por diante.
Esquema de um circuito elementar que efetua uma multiplexação:
MUX
PROJETO DE UM CIRCUITO MUX
Devemos relacionar as possibilidades da entrada de seleção com a informação que deve ser conectada à saída. Para isso, montamos uma tabela verdade com todas as possibilidades de seleção e suas respectivas informações de
saída.
PROJETO DE UM CIRCUITO MUX
Para conectar aleatoriamente 4 entradas à saída, necessitamos de 2 variáveis de seleção.
Variáveis de Seleção Saída
A B S
0 0 I0
0 1 I1
1 0 I2
1 1 I3
PROJETO DE UM CIRCUITO MUX
EXPANSÃO DE CIRCUITOS MUX
A partir de MUX de baixa capacidade podemos formar outros com maior capacidade de entrada. Para exemplificar o processo, vamos montar um MUX
EXPANSÃO DE CIRCUITOS MUX
Ao colocar as entradas A = B = 0, obtemos na saída a informação I0. Conforme o diagrama, ao colocar B = 0, temos as saídas I0 e I2 entrando no MUX3 onde
o nível lógico em A que determina qual das informações irá para a saída S. Como este nível é 0, a saída S terá a informação I0 apresentada.
Isso irá ocorrer de forma análoga para os demais casos onde:
EXPANSÃO DE CIRCUITOS MUX
Comercialmente existem circuitos integrados que oferecem oito canais de informação, ou seja, com 3 variáveis de seleção.
EXEMPLO DE COMPREENSÃO
1. Esquematize um MUX de 64 canais utilizando somente MUX de 8 canais:
Para obter um MUX de 64 canais, necessitamos de 9 blocos de MUX de 8 canais, onde 8 destes receberão os 64 canais de entrada e o último deles que fará a integração dos sinais de saída de todos os 8 MUX iniciais. Como temos
64 canais necessitamos de 6 variáveis de seleção, pois 26=64.
DEMUX
Os circuitos demultiplexadores, também conhecidos como demultiplex ou, ainda, DEMUX, são interpretados como um bloco lógico que efetua a função inversa ao multiplex, ou seja, a de enviar informações contidas em um canal a
DEMUX
Exemplo: para conectar a entrada E e enviar a informação para I1, basta selecionar a chave seletora na posição 1. Se quisermos I2, selecionamos a chave na posição 2 e assim por diante.
Esquema de um circuito elementar que efetua uma demultiplexação:
Chave seletora de 1 polo e N posições:
DEMUX
O circuito básico de um DEMUX de 4 canais é apresentado abaixo:
Seleção Saída
A B I0 I1 I2 I3
0 0 E 0 0 0
0 1 0 E 0 0
1 0 0 0 E 0
PROJETO DE UM CIRCUITO DEMUX
Devemos relacionar todas as possibilidades das variáveis de seleção com o canal de saída de informação que deve ser conectado à entrada, onde para
isso, montamos uma tabela da verdade.
PROJETO DE UM CIRCUITO DEMUX
Para que possamos conectar aleatoriamente uma entrada a 4 canais de saída, necessitamos de 2 variáveis de seleção.
00 = ഥA. ഥB 01 = ഥA. B 10 = A. ഥB 11 = A. B
Seleção Saída
A B I0 I1 I2 I3
0 0 E 0 0 0
0 1 0 E 0 0
1 0 0 0 E 0
PROJETO DE UM CIRCUITO DEMUX
EXPANSÃO DE CIRCUITOS DEMUX
Assim como ocorre nos MUX, nos DEMUX também podemos montar circuitos de maior capacidade a partir de circuitos menor capacidade.
EXPANSÃO DE CIRCUITOS DEMUX
MUX / DEMUX COM ENDEREÇAMENTO SEQUENCIAL
Conectando um circuito contador as entradas de seleção do MUX / DEMUX, ele será capaz de apresentar sequencialmente na sua saída os dados
MUX E DEMUX EM TRANSMISSÃO DE DADOS
Os MUX e DEMUX são utilizados em transmissão de dados. Para isso, basta um bloco no transmissor e outro no receptor executando a função inversa.
Para que haja uma perfeita recepção, é necessário também que as variáveis de seleção estejam sincronizadas, ou seja, tanto na transmissão como na
MUX E DEMUX EM TRANSMISSÃO DE DADOS
Existem dois processos de transmissão:
1. Transmissão paralela: através de múltiplos fios.
2. Transmissão série: através de 1 fio.
MUX E DEMUX EM TRANSMISSÃO DE DADOS
MUX E DEMUX EM TRANSMISSÃO DE DADOS
TRANSMISSÃO SÉRIE
A entrada da informação é feita por 2 fios (2 bits de informação) e é transmitida através de um único fio. Na recepção, teremos a conversão para saída em 2
MUX E DEMUX EM TRANSMISSÃO DE DADOS
TRANSMISSÃO SÉRIE
Este fato é muito importante quando temos uma grande distância entre o transmissor e o receptor, pois a linha de transmissão poderá ser simplesmente um par de fios, linha telefônica ou, ainda, um sistema mais complexo utilizando
fibras ópticas.
MUX E DEMUX EM TRANSMISSÃO DE DADOS
EXEMPLO DE COMPREENSÃO
1. Esquematize um DEMUX de 8 canais utilizando somente DEMUX de 2 canais:
Para obter um DEMUX de 8 canais, necessitaremos de 7 blocos de DEMUX de 2 canais, onde 4 destes fornecerão os 8 canais de saída e os demais serão
ligados em cascata com estes, até integrar todos os canais em uma única entrada. Como temos 8 canais necessitamos de 3 variáveis de seleção, pois
23=8.
EXERCÍCIOS DE COMPREENSÃO
1. Projete um MUX de 8 canais utilizando somente MUX de 2 canais.
2. Projete um MUX de 32 canais utilizando somente MUX de 8 canais.
3. Projete um MUX de 128 canais utilizando MUX de 16 canais.
4. Projete um DEMUX de 64 canais utilizando somente DEMUX de 8 canais.
5. Projete um DEMUX de 32 canais utilizando somente DEMUX de 8 canais.
