MULTIPLEXADORES
O multiplexador ou Mux é um circuito combinacional dedicado com a finalidade de selecionar, através de variáveis de seleção, uma de suas entradas, conectando-a eletronicamente à uma única saída. Esta operação é denominada multiplex ou multiplexação, que significa seleção e tanto as entradas como a saída são denominadas também de canais de entrada e saída. Como exemplo, quando se escolhe um canal de televisão através do controle remoto se efetua na verdade uma seleção entre as várias emissoras existentes. As emissoras correspondem às entradas, a tela de TV à saída e o controle remoto faz a função do Mux. Pode-se fazer uma analogia com uma chave de seleção de várias entradas e uma saída:
Um Mux pode ser representado pelo modelo abaixo:
No Mux, o número de entradas está relacionado com o número de variáveis deseleção, ou seja:
n = 2m
n - número de canais de entrada m - número de variáveis de seleção
• serialização de informações de vários bits;
• implementação de expressões booleanas.
MUX de Dois Canais
Um Mux de dois canais ou entradas precisa de apenas uma variável de seleção, pois: n = 2m = 21 = 2
Como a seleção das entradas não depende do nível lógico das mesmas a tabela-verdade que representa o funcionamento deste multiplexador deve ter na mesma coluna da saída, ao invés de níveis lógicos, o nome das variáveis de entrada:
Onde: En - entradas;
A - variável de seleção S – saída
Expressão booleana da saída:
S = A .E0 + A.E1
onde: En - entradas
A e B - variáveis de seleção S - saída
Expressão booleana da saída:
S = A .B.E0 + A .B.E1 + A. B.E2 + A.B.E3
Circuito lógico do Mux de quatro canais:
Associação de Multiplexadores
Os multiplexadores podem ser encontrados prontos em circuitos integrados comerciais, mas o número de entradas é limitado em cada CI. Quando se necessita de um Mux com uma quantidade de canais de entrada maior do que os encontrados comercialmente ou quando é necessário multiplexar vários canais simultaneamente, basta fazer a associação conveniente de vários multiplexadores de forma a ampliar o número de canais de entrada para uma única saída ou ampliar o número de saídas para se obter mais de um canal de entrada ativo simultaneamente.
Associação paralela de multiplexadores:
Esta associação é importante quando se necessita selecionar informações digitais de vários bits simultaneamente. Para isto, basta utilizar um Mux com um número de canais de entrada igual ao número de informações a serem multiplexadas sendo o número de Mux’s igual ao número de bits destas informações.
Exemplo:
Associação série de multiplexadores:
Esta associação é uma ampliação da capacidade dos canais de entrada, consiste em uma variação da associação paralela pois, para ampliar a capacidade de canais de entrada, basta multiplexar os Mux de entrada através de um Mux de saída.
Implementação de Expressões Booleanas
Com um único Mux é possível implementar uma expressão booleana cujo circuito lógico necessitaria de várias portas lógicas, ou seja, vários circuitos para ser implementado. Isto é possível utilizando-se as variáveis de seleção do Mux como as variáveis independentes de um circuito lógico, montando normalmente a tabela verdade para todas as combinações possíveis de valores destas variáveis e o resultado na saída. Como o Mux pode possuir várias entradas, efetua-se a combinação das entradas para produzir o resultado desejado na saída de acordo com os valores das variáveis de seleção. Como exemplo, utilizaremos a expressão
S = A .B + A .B.
1o Passo: elabora-se a tabela verdade para a expressão e a variável de saída.
2o Passo: adicionar as entradas do Mux para cada saída desejada.
3o Passo: efetuar a interligação das entradas do Mux de acordo com os valores das variáveis de seleção (variáveis independentes) e a saída.
Nos casos em que o número de variáveis independentes da expressão lógica for maior que o número de variáveis de seleção do Mux, pode-se utilizar um artifício como no exemplo a seguir o qual mostra a implementação da expressão lógica abaixo com um Mux de 8 canais.
Como a expressão lógica possui quatro variáveis independentes (A, B, C e D) e o Mux possui somente três variáveis de seleção (8 canais), é preciso relacionar as três variáveis mais significativas da expressão com as variáveis de seleção, e a variável independente restante atua como uma variável auxiliar do circuito.
