Prof. Michael

ELETRÔNICA DIGITAL

Parte 11Multiplexadores e Demultiplexadores

1

Professor Dr. Michael Klug

2

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.

Prof. Michael

3

Multiplexador – Circuito BásicoCom 4 entradas

Prof. Michael

4

1

1 1

1

1

11

1

1

1ETAPA 1

0 0

1 00

1

1

1

1

0

0

00

0

0

01

0

0

Multiplexador – Circuito Básico

Prof. Michael

5

1

1 1

1

1

11

1

0

0ETAPA 2

0 1

1 10

1

1

0

0

1

0

01

1

0

01

0

0

Multiplexador – Circuito Básico

Prof. Michael

6

1

1 1

1

1

11

1

1

0ETAPA 3

1 0

0 01

0

0

1

1

0

1

10

0

1

0100

Multiplexador – Circuito Básico

Prof. Michael

7

1

1 1

1

1

11

1

0

0ETAPA 4

1 1

0 11

0

0

0

0

1

1

11

0

0

11

0

0

Multiplexador – Circuito Básico

Prof. Michael

8

TABELA VERDADE

Q1

AB

C0C1C2C3

L

Multiplexador – Circuito Básico

Prof. Michael

9

• 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

Prof. Michael

10

TABELA VERDADE

ENABLE

Q1

AB

C0C1C2C3

L

Multiplexador – ENABLE

Prof. Michael

11

• 74153 – DE 4 ENTRADAS ‐ DUPLO• 74157 – DE 2 ENTRADAS ‐ QUÁDRUPLO• 74151 – DE 8 ENTRADAS 

Multiplexador

Alguns Modelos Comerciais

Prof. Michael

12

Multiplexador ‐ 74153

• Multiplexador com 4 entradas ‐

Duplo

ESQUEMA ELETRÔNICO

Prof. Michael

13

Entradas de

seleção

Diagrama funcional - Pinagem

-

+5V

A

B

Diagrama funcional do fabricante

Multiplexador ‐ 74153

Prof. Michael

14

Tabela VerdadeMultiplexador ‐ 74153

Prof. Michael

15

Circuito de teste – SIMULADORMultiplexador ‐ 74153

Prof. Michael

16

74153 ‐ EXERCÍCIO

Prof. Michael

17

• Multiplexador com 2 entradas ‐ Quádruplo

ESQUEMA ELETRÔNICO

Multiplexador ‐ 74157

Prof. Michael

18

Diagrama funcional - Pinagem

Multiplexador ‐ 74157

Prof. Michael

19

Tabela Verdade

Multiplexador ‐ 74157

Prof. Michael

20

Exemplo de  Circuito Multiplexador ‐ 74157

I1x

Prof. Michael

21

• Multiplexador com 8 entradas

ESQUEMA ELETRÔNICO

Multiplexador ‐ 74151

Prof. Michael

22

Diagrama funcional - Pinagem

Multiplexador ‐ 74151

Prof. Michael

23

Tabela Verdade

Multiplexador ‐ 74151

Prof. Michael

24

Exemplo CircuitoMultiplexador ‐ 74151

011

1

Prof. Michael

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.

25Prof. Michael

MUX em VHDL

26Prof. Michael

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

27

Chave de seleção

Silo 0

Silo 1

Chave para habilitar o circuito

Prof. Michael

28

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

Prof. Michael

29

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.

Prof. Michael

30

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

Prof. Michael

31

Diagrama Esquemático da Associação

MUX 74157ASSOCIAÇÃO

Associação de Multiplexadores

LSB MSBAtenção: Ordem invertida

Prof. Michael

32

Associação – Circuito Eletrônico

Complete asLigações

Associação de Multiplexadores

Prof. Michael

33

DEMULTIPLEXADOR

Prof. Michael

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.

34Prof. Michael

35

Demultiplexador ‐ 74138

• Originalmente é um Decodificador de 3 para 8 com entradas enable para associação

Prof. Michael

36

Demultiplexador ‐ 74138

Diagrama funcional - Pinagem

Prof. Michael

37

Demultiplexador – 74138 Tabela Verdade

Prof. Michael

38

Demultiplexador – 74138

Prof. Michael

DEMUX em VHDL

39Prof. Michael

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;

40

Demultiplexador – 74138

Prof. Michael

41

MUX – DEMUX ‐ AplicaçãoTransmissão Informação

Prof. Michael

42

MUX – DEMUX ‐ AplicaçãoCompartilhamento de Recursos

Prof. Michael

43

MUX – DEMUX ‐ AplicaçãoConversor Paralelo-Série

Prof. Michael

44

MUX – DEMUX ‐ AplicaçãoSequenciador de Passos

Prof. Michael

45

MUX – DEMUX ‐ AplicaçãoImplementação de Função Lógica

Prof. Michael

46

MUX – DEMUX ‐ Aplicação

Fonte: Tocci e Widmer

Sistema de Monitoramento de Alarmes

Prof. Michael