Mux-demux

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Aula #1 Multiplexadores - Demultiplexadores







O multiplexador ou mux é um circuito combinacional dedicado, ou seja, composto de portas lógicas (principalmente portas E), possuindo duas ou mais entradas e somente uma única saída. Sua finalidade é selecionar uma de suas entradas e conectando-a eletronicamente a sua única saída. Esta operação é denominada multiplex ou multiplexação.A seleção da entrada que será conectada à saída é feita através de sinais de controle denominados variáveis de seleção, aplicados ao controle do mux.







Como exemplo, quando se escolhe um canal de televisão através do controle remoto, se efetua na verdade uma seleção ou multiplexação entre as várias emissoras existentes. As emissoras correspondem às entradas, a tela de TV à saídae o controle remoto faz a função das entradas das variáveis de seleção. É possível fazer uma analogia com uma chave de seleção de várias entradas e uma saída:Denomina-se codificador (encoder) o circuito combinacional que torna possível a passagem de um código conhecido para um desconhecido, e decodificador (decoder) que faz o inverso.



No mux, o número de entradas é dependente do número devariáveis de seleção pela relação abaixo: n = 2m
 n - número de canais de entrada;  m - número de variáveis de seleção.





Em um mux com duas variáveis de seleção (m=2) podem ser ter quatro combinações possíveis destas variáveis (00, 01, 10, 11) podendo selecionar quatro canais de entrada (n=22=4). Com três (m=3) podem ser obtidas oito combinações diferentes (000, 001,...) sendopossível selecionar oito canais de entrada (n=23=8). Dentre as inúmeras aplicações nos sistemas digitais podemos citar:
◦ ◦ ◦ ◦ ■ ■ ■ ■ seleção de informações digitais para um determinado circuito; seleção de informações digitais para transmissão a um outro sistema digital; serialização de informações de vários bits; implementação de expressões booleanas.





Um Mux de dois canais ouentradas precisa de apenas uma variável de seleção, pois: n = 2 m = 21 = 2 O funcionamento deste mux pode ser representado pela tabela abaixo:
◦ onde: En - entradas; A - variável de seleção; S - saída.



A representação também é possível através da expressão lógica da saída: S= A.E0 + A.E1



Na prática, o circuito do mux de dois canais é composto por portas lógicas como demonstrado aseguir:



Cabe observar que os índices das entradas (0 e 1) representam no sistema decimal o valor das variáveis de seleção correspondentes no sistema binário.





Um Mux de quatro canais necessita de 2 variáveis de seleção, pois: n = 2 m = 22 = 4 O funcionamento deste mux pode ser representado pela tabela abaixo:

◦ onde:

En - entradas; A e B - variáveis de seleção; S - saída.

A representação também é possível através da expressão lógica da saída: S= A.B.E0+ A.B.Ei +A. B.E2 + A.B.E3



O circuito do mux de quatro canais demonstrado a seguir:



Em mais de uma variável de seleção, é importante destacar a ordem destas variáveis na seleção. Invertendo-se a ordem de numeração das variáveis, a seleção pode ser feita de forma errada.



O circuito, atabela de funcionamento e a expressão lógica para os multiplexadores de 8, 16, 32,... canais é similar ao de 4 canais, incrementando-se o número de variáveis de seleção e dobrando o número de canais de entrada para cada incremento no número de variáveis de seleção.



Os multiplexadores podem ser encontrados prontos em circuitos integrados comerciais, mas o número de entradas é limitado em cadacircuito destes devido ao tamanho e número de terminais de conexão. Quando se necessita de um mux com uma quantidade de canais de entrada maior do que os encontrados comercialmente em um circuito integrado, ou quando é necessário multiplexar mais de um canal de saída simultaneamente, utilizamos a associação conveniente de vários multiplexadores de forma a ampliar o número de canais de entrada...
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