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Prof. Michael
ELETRÔNICA DIGITAL
Parte 11Multiplexadores e Demultiplexadores
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Professor Dr. Michael Klug
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Multiplexador ‐ Definição
• É um circuito lógico que recebe diversos dados digitais de entrada e seleciona um deles, em um determinado instante, para transferi‐lo para a saída.
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Multiplexador – Circuito BásicoCom 4 entradas
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1 1
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1ETAPA 1
0 0
1 00
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1
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00
0
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01
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Multiplexador – Circuito Básico
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1
0
0ETAPA 2
0 1
1 10
1
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0
0
1
0
01
1
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0
0
Multiplexador – Circuito Básico
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1
1 1
1
1
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1
1
0ETAPA 3
1 0
0 01
0
0
1
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0
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0100
Multiplexador – Circuito Básico
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1
1 1
1
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0ETAPA 4
1 1
0 11
0
0
0
0
1
1
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0
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0
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Multiplexador – Circuito Básico
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TABELA VERDADE
Q1
AB
C0C1C2C3
L
Multiplexador – Circuito Básico
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• ENABLE – HABILITA a saída do circuito
Com ENABLE = 0 todas as saídas ficam em 0Com ENABLE = 1 saída depende da entrada selecionada
ENABLE
Q1
AB
C0C1C2C3
L
Multiplexador – ENABLE
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TABELA VERDADE
ENABLE
Q1
AB
C0C1C2C3
L
Multiplexador – ENABLE
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• 74153 – DE 4 ENTRADAS ‐ DUPLO• 74157 – DE 2 ENTRADAS ‐ QUÁDRUPLO• 74151 – DE 8 ENTRADAS
Multiplexador
Alguns Modelos Comerciais
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Multiplexador ‐ 74153
• Multiplexador com 4 entradas ‐
Duplo
ESQUEMA ELETRÔNICO
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Entradas de
seleção
Diagrama funcional - Pinagem
-
+5V
A
B
Diagrama funcional do fabricante
Multiplexador ‐ 74153
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Tabela VerdadeMultiplexador ‐ 74153
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Circuito de teste – SIMULADORMultiplexador ‐ 74153
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74153 ‐ EXERCÍCIO
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• Multiplexador com 2 entradas ‐ Quádruplo
ESQUEMA ELETRÔNICO
Multiplexador ‐ 74157
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Diagrama funcional - Pinagem
Multiplexador ‐ 74157
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Tabela Verdade
Multiplexador ‐ 74157
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Exemplo de Circuito Multiplexador ‐ 74157
I1x
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• Multiplexador com 8 entradas
ESQUEMA ELETRÔNICO
Multiplexador ‐ 74151
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Diagrama funcional - Pinagem
Multiplexador ‐ 74151
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Tabela Verdade
Multiplexador ‐ 74151
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Exemplo CircuitoMultiplexador ‐ 74151
011
1
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EXERCÍCIO
• Dois silos tem sensores ultrassônicos que medem onível de material em cada silo, podendo variar entre0 e 9 metros, sendo que, cada sensor envia o valormedido para um controlador que o converte para umvalor em binário de 4 bits. Infelizmente somente umdisplay está disponível para que um operadorvisualize o valor do nível. O operador irá selecionarqual dos dois níveis ele deseja visualizar através deuma chave, tendo ainda uma chave para habilitar aleitura. Projete um circuito digital que atenda osrequisitos.
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MUX em VHDL
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ENTITY mux ISPORT (
ch0, ch1, ch2, ch3 : IN BIT_VECTOR (3 DOWNTO 0);s : IN INTEGER RANGE 0 TO 3;dout : OUT BIT_VECTOR (3 DOWNTO 0)
);END mux;
ARCHITECTURE selecter OF mux ISBEGIN
WITH s SELECTdout <= ch0 WHEN 0, ‐‐ seleciona o canal 0 para a saídadout <= ch1 WHEN 1, ‐‐ seleciona o canal 1 para a saídadout <= ch2 WHEN 2, ‐‐ seleciona o canal 2 para a saídadout <= ch3 WHEN 3; ‐‐ seleciona o canal 3 para a saída
END selecter;
EXERCÍCIO
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Chave de seleção
Silo 0
Silo 1
Chave para habilitar o circuito
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EXERCÍCIOSilo 0
Silo 1
EXPLIQUE O FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO.Considere que no silo 0 temos um nível de 4 metros dematerial e no silo 1 6 metros. Utilize os valores em bináriona explicação. Chave de seleção = 0.
4
6
?
Utilize o 74153para resolver oexercício
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Associação de Multiplexadores
• Em muitas situações não temos a disposição omultiplexador desejado, ou ele não existecomercialmente. Para contornar a situaçãodevemos associá‐los até encontramos asolução desejada.
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Exemplo – Obter um multiplexador de 4 entradas com o 74157
• Neste caso o 74157 é um multiplexador com duas entradas.
• Deveremos utilizar dois multiplexadores na entrada e ainda um outro na saída.
• O diagrama esquemático está representado na próxima figura.
Associação de Multiplexadores
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Diagrama Esquemático da Associação
MUX 74157ASSOCIAÇÃO
Associação de Multiplexadores
LSB MSBAtenção: Ordem invertida
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Associação – Circuito Eletrônico
Complete asLigações
Associação de Multiplexadores
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DEMULTIPLEXADOR
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DEMULTIPLEXADOR
• Na prática não existem circuitos integradosespecíficos para a função de demultiplexação.Neste caso utilizaremos decodificadores,modificando convenientemente o esquema deligação, possibilitando o seu uso comodemultiplexador!!!
• Faremos uma breve revisão do 74138(decodificador 3 p/ 8) e depois mostraremoscomo deve ser ligado para funcionar comodemultiplexador.
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Demultiplexador ‐ 74138
• Originalmente é um Decodificador de 3 para 8 com entradas enable para associação
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Demultiplexador ‐ 74138
Diagrama funcional - Pinagem
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Demultiplexador – 74138 Tabela Verdade
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Demultiplexador – 74138
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DEMUX em VHDL
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ENTITY demux ISPORT (
s : IN INTEGER RANGE 0 TO 3;din : IN BIT_VECTOR (3 DOWNTO 0)ch0, ch1, ch2, ch3 : OUT BIT_VECTOR (3 DOWNTO 0);
);END demux;
ARCHITECTURE selecter OF demux ISBEGIN
WITH s SELECTch0 <= din WHEN s = 0 ELSE “1111”;ch1 <= din WHEN s = 1 ELSE “1111”;ch2 <= din WHEN s = 2 ELSE “1111”;ch3 <= din WHEN s = 3 ELSE “1111”;
END selecter;
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Demultiplexador – 74138
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MUX – DEMUX ‐ AplicaçãoTransmissão Informação
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MUX – DEMUX ‐ AplicaçãoCompartilhamento de Recursos
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MUX – DEMUX ‐ AplicaçãoConversor Paralelo-Série
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MUX – DEMUX ‐ AplicaçãoSequenciador de Passos
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MUX – DEMUX ‐ AplicaçãoImplementação de Função Lógica
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MUX – DEMUX ‐ Aplicação
Fonte: Tocci e Widmer
Sistema de Monitoramento de Alarmes
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