MULTIPLEXADOR E DEMULTIPLEXADOR · prof. jeferson fraytag ministÉrio da educaÇÃo secretaria de educaÇÃo profissional e tecnolÓgica instituto federal de educaÇÃo, ciÊncia

Prof. Jeferson Fraytag

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA

BACHARELADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

DISCIPLINA: ELETRÔNICA DIGITAL

MULTIPLEXADOR E DEMULTIPLEXADOR(Unidade 4)


1

Prof. Jeferson Fraytag2

O que significa Multiplexar?

Multiplexar significa “selecionar”;

O Multiplexador, ou MUX, é um circuito combinacional dedicado que possui afinalidade de selecionar, através das variáveis de seleção, qual de suasentradas irá ser transmitida para sua saída única.

Também conhecidos como:“Circuitos seletores de dados” ou ainda

“Chaves seletoras digitais”

...RELEMBRANDO...


Introdução ao MUX

Mux de 2 Canais → 2 Entradas;

Mux de 4 Canais → 4 Entradas;

Mux de “n” Canais → “n” Entradas;

Mux de 2 canais: Mux de 4 canais:

I0

I1

S

A

I0

I1

I2

I3

S

A B

...RELEMBRANDO...


DEMULTIPLEXADOR(Definição, aplicações e circuito combinacional)


Multiplexador e Demultiplexador

5

O que significa Demultiplexar?

Demultiplexar significa “desselecionar”;

O Demultiplexador, ou DEMUX, é um circuito combinacional dedicado quepossui a finalidade de selecionar, através das variáveis de seleção, qual de suassaídas irá receber a informação presente em sua única entrada.



6

Introdução ao DEMUX

Do sinal único de entrada, o demultiplexador transfere este sinal para uma dassaídas (O0, O1, O2, ...), de acordo com o sinal de seleção.

Entrada de seleção

Entrada de dados (Multiplexada)

Conjunto de saídas

(Demultiplexadas)



7

Introdução ao DEMUX

Demux de 2 Canais → 2 saídas;

Demux de 4 Canais → 4 saídas;

Demux de “n” Canais → “n” saídas;

Demux de 2 canais: Demux de 4 canais:

S0

S1

I0

A

S0

S1

S2

S3

A B

I0



8

DEMUX de 2 Canais

O seletor “A” assume estados binários (0 ou 1);

A saídas “S0” ou “S1” podem assumir o estado da entrada I0.

A S0 S1

0 I0 0

1 0 I0

Tabela que representa o comportamento simplificado do DEMUX de dois canais

Se o seletor “A” tem sinal “0” a saída “S0” recebe a informação

da entrada “I0”

S0

S1

I0

A

0 0S = A.I

1 0S = A.I



9

DEMUX de 2 Canais

Circuito combinacional equivalente:

DEMUX de 2 canais

0 0S = A.I 1 0S = A.I

S0

S1

I0

A



10

DEMUX de 4 Canais

Os seletores “A” e “B” assumem estados binários (0 ou 1);

A saídas “S0”, “S1”, “S2” ou “S3” podem assumir o estado da entrada I0.

A B S0 S1 S2 S3

0 0 I0 0 0 0

0 1 0 I0 0 0

1 0 0 0 I0 0

1 1 0 0 0 I0

Tabela que representa o comportamento simplificado do DEMUX de quatro canais

Exemplo: Se o seletor “A = 0” e “B = 1” a saída “S1” recebe a informação da entrada “I0”

0 0S = A.B.I

1 0S = A.B.I

S0

S1

S2

S3

A B

I0

2 0S = A.B.I

3 0S = A.B.I



11

DEMUX de 4 Canais


DEM

UX

de

4ca

nai

s

S0

S1

S2

S3

A B

I0



12

Aplicação: Transmissão de Dados em Série

Circuitos MUX e DEMUX são importantes na conversão de dados Paralelo→Série → Paralelo:


MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA

BACHARELADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

DISCIPLINA: ELETRÔNICA DIGITAL

CIRCUITOS ARITMÉTICOS(Unidade 4)


13


Circuitos Aritméticos

14

O que são?

Circuitos digitais capazes de realizar operações matemáticas;

Operações em binário;

Em um computador, as operações matemáticas são realizadas na ULA

(Unidade Lógica Aritmética)

→ Soma

→ Subtração

→ Divisão

→ Multiplicação

4 operações básicas

Baseado em Circuitos Combinacionais

Baseado em Circuitos Sequenciais


8 3 4


15

Soma Binária: Como fazer?

A adição binária é feita de maneira análoga a adição decimal, exceto que otransporte de uma coluna para outra envolve potência de “2” no lugar depotência de “10”;

Relembrando regras básicas da soma decimal (R = A + B):

A →

POSIÇÃO:

5 9 7B →

Unidade

DezenaCentenaMilhar

__________

R →

+


8 3 4


16



A →

SENTIDO:

5 9 7B → __________

R →

Análise da direita para a esquerda


+


1

1

8 3 4


17



TRANSPORTE:

5 9 7__________Transporte sempre

ocorre quando a soma for maior ou igual ao

valor da base do sistema!!


+

1

Transporte (Carry) igual a 1

A →

B →

R →

T →


1 1

3 1

8 3 4


18



TRANSPORTE:





+

11

A →

B →

R →

T →


1 1 1

4 3 1

8 3 4


19



TRANSPORTE:





+

111

A →

B →

R →

T →


1 1 1

1 4 3 1

8 3 4


20



A →

TRANSPORTE:

5 9 7B → __________

R →Transporte sempre




T →

+

111



21


Regras para soma binária:

0 + 0 = 00 + 1 = 1

O bit “zero” é considerado um elemento neutro

0 0 1 1

__________+

0 1 0 0

0 1 1 1

A →

B →

R →

Soma binária:

0 0 0 3

__________+

0 0 0 4

0 0 0 7

A →

B →

R →

Soma decimal:



22


0 0 1 1

__________+

0 1 0 1

1 0 0 0

A →

B →

R →

T →

111

0 1 1 1

Decimal3

Decimal5

Decimal8

+

____

Regras para soma binária:

1 + 1 = 0Nessa situação, o

Transporte recebe o “bit 1”



23


1 0 0 1

__________+

1 1 1 0

1 0 1 1 1

A →

B →

R →

T →

Decimal9

Decimal14

Decimal23

+

____

Exemplo 1:

1

0 1 0 0 0

Análise bit por bit, sempre da direta para a esquerda



24


Exemplo 2:

1 1 1 1+

1 1 0 1

1 1 1 0 0

A →

B →

R →

T →

111 Decimal15

Decimal13

Decimal28

+

____

1

0 1 1 1 1

Análise bit por bit, sempre da direta para a esquerda

__________


SOMADOR BINÁRIO(Definição, aplicações e circuito combinacional)


Somador Binário

26

Tipos de Somador

Implementado a partir de blocos capazes de somar 2 bits, chamado de meiosomador, ou 3 bits, chamado de somador completo;

Soma de 2 bits

Meio somador(Half-Adder)

Soma de 3 bits

Somador completo(Full-Adder)


Somador Binário

27

Meio Somador (Half-Adder)

Este arranjo lógico é capaz realizar a soma apenas de dois bits (A e B);

Produz como saída (S) um bit de soma e um bit de transporte (T) ou Carry.

Entradas Saídas

A B S T

0 0 0 0

0 1 1 0

1 0 1 0

1 1 0 1

Tabela verdade com todas as possibilidades de soma

1

1

BA

0

1

0 1

Mapa K para saída S:

1

BA

0

1

0 1

Mapa K para saída T:

S = A.B + A.B T = A.B

S = A B


Somador Binário

28

Meio Somador (Half-Adder)


T = A.BS = A B

Half-Adder

Half-Adder

BA

TS


Somador Binário

29

Somador Completo (Full-Adder)

Circuito obtido da mesma forma que o caso do meio somador;

Nesta situação, considera-se o transporte da coluna anterior (TE);

1 1 1 1

1 1 0 1

1 1 1 0 0

A →

B →

R →

T →

1111

0 1 1 1 1

__________

Transporte (Carry) da coluna anterior (TE)

O valor de TE deve ser considerado porque faz

parte do somatório!!

+


Somador Binário

30


Entradas Saídas

A B TE S T

0 0 0 0 0

0 0 1 1 0

0 1 0 1 0

0 1 1 0 1

1 0 0 1 0

1 0 1 0 1

1 1 0 0 1

1 1 1 1 1


1

1

B.TE

A

0

1

00 01

Mapa K para saída S:

1

1

11 10

E E E ES = A.B.T A.B.T A.B.T A.B.T


Somador Binário

31


Entradas Saídas

A B TE S T

0 0 0 0 0

0 0 1 1 0

0 1 0 1 0

0 1 1 0 1

1 0 0 1 0

1 0 1 0 1

1 1 0 0 1

1 1 1 1 1


1

B.TE

A

0

1

00 01

Mapa K para saída T:

1

11

11 10

E ET = A.T A.B B.T


Somador Binário

32



E ET = A.T A.B B.T

Full-Adder

BA

TS

TE

E E E ES = A.B.T A.B.T A.B.T A.B.T


0 1 0

1 0 1

Somador Binário

33

Somador Completo de 2 Bits

Para realizar a soma de dois bits, precisamos de um meio somador e umsomador completo conectados;

1 0

1 1

A →

B →

R →

T →

1

__________+

Usado um meio somador

Usado um somador completo


0 0 0

0 1 0

Somador Binário

34


Exemplo 1:

0 0

1 0

A →

B →

R →

T →

__________+

A0A1


0 1 1

1 0 0

Somador Binário

35


Exemplo 2:

1 1

0 1

A →

B →

R →

T →

__________+

11


Até a Próxima Aula!!

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