Los Multiplexores
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undefined LOS MULTIPLEXORES Vamos a estudiar, en éste capítulo, una serie de circuitos combinatorios relacionados con la transferencia de información; es decir, analizaremos la situación de tener varias señales binarias a una red digital. Mediante una señal de control deseamos seleccionar una de las entradas y que ésta aparezca a la salida. Haciendo una analogía eléctrica, podemos comparar un multiplexor con un conmutador de varias posiciones, de manera que, situando el selector en una de las posibles entradas, ésta aparecerá en la salida. Los multiplexores son circuitos combinacionales con varias entradas y una salida de datos, y están dotados de entradas de control capaces de seleccionar una, y sólo una, de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada a la salida que es única. La entrada seleccionada viene determinada por la combinación de ceros (0) y unos (1) lógicos en las entradas de control. La cantidad que necesitaremos será igual a la potencia de 2 que resulte de analizar el número de entradas. Así, por ejemplo, a un multiplexor de 8 entradas le corresponderán 3 de control. Podemos decir que la función de un multiplexor consiste en seleccionar una de entre un número de líneas de entrada y transmitir el dato de un canal de información único. Por lo tanto, es equivalente a un conmutador de varias entradas y una salida. Dentro de un multiplexor hay que destacar tres tipos de señales: los datos de entrada, las entradas de control y la salida El diseño de un multiplexor se realiza de la misma manera que cualquier sistema combinatorio desarrollado hasta ahora. Veamos, como ejemplo, el caso de un multiplexor de cuatro entradas y una salida que tendrá, según lo dicho anteriormente, dos entradas de control. Esta tabla de verdad define claramente cómo, dependiendo de la combinación de las entradas de control, a la salida se transmite una u otra entrada de las cuatro posibles. Así: CONTROL ENTRADAS DATOS SALIDA AB I0 I1 I2 I3 S undefined Search Go!
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21/4/2015 LOSMULTIPLEXORES
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LOSMULTIPLEXORES
Vamosaestudiar,enstecaptulo,unaseriedecircuitoscombinatoriosrelacionadosconlatransferenciadeinformacinesdecir,analizaremoslasituacindetenervariassealesbinariasaunareddigital.
Mediante una seal de control deseamos seleccionar una de las entradas y que sta aparezca a la salida. Haciendo unaanaloga elctrica, podemos comparar unmultiplexor con un conmutador de varias posiciones, demanera que, situando elselectorenunadelasposiblesentradas,staaparecerenlasalida.
Los multiplexores son circuitos combinacionales con varias entradas y unasalidadedatos,yestndotadosdeentradasdecontrolcapacesdeseleccionaruna,yslouna,delasentradasdedatosparapermitirsutransmisindesdelaentradaseleccionadaalasalidaqueesnica.
Laentradaseleccionadavienedeterminadapor lacombinacindeceros(0)yunos(1)lgicosenlasentradasdecontrol.Lacantidadquenecesitaremosserigualalapotenciade2queresultedeanalizarelnmerodeentradas.As,por
ejemplo,aunmultiplexorde8entradaslecorrespondern3decontrol.
Podemos decir que la funcin de un multiplexor consiste en seleccionar una de entre un nmero de lneas de entrada ytransmitir eldatodeuncanalde informacinnico.Por lo tanto,esequivalenteaunconmutadordevariasentradasyunasalida.
Dentrodeunmultiplexorhayquedestacartrestiposdeseales:losdatosdeentrada,lasentradasdecontrolylasalida
El diseo de un multiplexor se realiza de la mismamanera que cualquier sistema combinatorio desarrollado hasta ahora.Veamos,comoejemplo,elcasodeunmultiplexordecuatroentradasyunasalidaquetendr,segnlodichoanteriormente,dosentradasdecontrol.Esta tabladeverdaddefineclaramentecmo,dependiendode la combinacinde lasentradasdecontrol,alasalidasetransmiteunauotraentradadelascuatroposibles.As:
CONTROL ENTRADASDATOS SALIDAAB I0I1I2I3 S
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00 0XXX 000 1XXX 101 X0XX 001 X1XX 110 XX1X 110 XXX0 011 XXX0 011 XXX1 1
Sideducimosdeestatabladeverdadlaexpresinbooleanaquenosdarlafuncinsalida,tendremoslasiguienteecuacin:
S=(/A*/B*I0)+(/A*B*I1)+(A*/B*I2)+(A*B*I3)
Conlaquepodremosdisearnuestrocircuitolgico.
Laestructuradelosmultiplexoresessiempremuyparecidaaestaquehemosdescrito,aunqueavecesseaadeotraentradasuplementaria de validacin o habilitacin, denominada strobe o enable que, aplicada a las puertas AND, produce lapresentacindelasalida.
Tiposdemultiplexores
Dentrodelagranvariedaddemultiplexoresqueexistenenelmercado,hayvariostiposqueconvienedestacaracausadesugranutilidadencircuitosdigitales,stosson:
Multiplexorde8entradas.
Multiplexorde16entradas.
Doblemultiplexorde4entradas.
Dentrodelprimertipopodemoshacerladistincinentretenerlaentradadestrobeono.LatecnologautilizadaparasudiseoesTTL,dealtaintegracin,ylapotenciaquedisipan suele ser deunos150mW.El tiempode retardo tpicoes deunos25nanosegundos y tienen un "fan out" de 10. Normalmente, estos circuitos suelendarnosdostiposdesalida:unaafirmadaylaotranegada.
Encuantoalsegundotipodemultiplexores,sealaremosquesediferenciandelosprimerosenelnmerodeentradas,queeseldoble,yquenoexistelaposibilidaddetenerdossalidas,sinoqueslopodemosoptarporlanegaday,enconsecuencia,alasalidanicamentesetendrnlosdatosdelaentradacomplementados.Lapotenciadedisipacinparaestosmultiplexoresvieneaserdeaproximadamenteunos200mW.Eltiempoderetardoyel"fanout"sonmsomenosigualesqueenelcasodelmultiplexorde8entradas.
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Diagramabsicodeunmultiplexorde16entradasy2sealesdecontrol
Enlailustracincorrespondientepodemosverunmultiplexorde16entradas,donde,sihacemos0elstrobe,enlasalidaseobtieneeldatonegadodelaentradaseleccionadamediantelascuatroentradasdecontrol.
Enelltimodelostipos,dentrodelmismoencapsuladodelcircuitointegrado,tenemosdosmultiplexoresdecuatroentradasdedatos:dosdecontrolyunasealdestrobecadauno.
Doblemultiplexordecuatroentradasdondelassealesdecontrolsoncomunes
Lasentradasdecontrolsoncomunesparaambosmultiplexores,comopodemosverenelcircuitodelafigura.Aligualquelosanteriores,sesuelenrealizarcontecnologaTTLdealtaintegracin,ytienenunadisipacinmediadeunos180mW.
Conestostrestiposdemultiplexorestrabajaremoshabitualmente,inclusoenelcasodetenerqueemplearalgnotrodeordensuperior, es decir, conmayor nmerodeentradas.Para ello, necesitaremosutilizarmsdeunmultiplexor de los descritosanteriormente.
Multiplexorde32entradasconstruidoapartirdecuatromultiplexoresde8entradasyunode4entradas
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Laformadeconectarlosentresdependedelaaplicacinconcretadequesetrate,perosiemprehabrquedisponerdemsdeunaetapademultiplexores,locualacarreauntiempoderetardo.As,porejemplo,paraseleccionarundatodeentrelas32entradasdequedisponemos,deberemosdisearunsistemaanlogoalrepresentadoenlafiguracorrespondiente.
Elprimermultiplexorde8entradassitasecuencialmentelosdatosdeentradaI0aI7enlalneadesalidadeste,amedidaqueelcdigodelassealesdecontrolvavariando.Anlogamente,elsegundomultiplexor,tambinde8entradas,transmitirlosdatosI8aI15asulneadesalida,dependiendodelassealesdecontrol.
Diagramadeconexindeuncircuitointegradoquecontieneunmultiplexorde8entradasysealde
Estasentradasdecontrolestnunidasentresdemaneraquecuando,porejemplo,apareceenlalneadesalidadelprimermultiplexorI1,enlasalidadelsegundoestarI9,enladelterceroI17yenladelltimoI25.Siqueremossacaralasalidadelconjuntodemultiplexorescualquieradelas lneasdesalidaanteriormentecitadas,necesitaremosutilizarunmultiplexorde4entradas y, con sus seales de control, activaremos la entradaquenosotros deseemos.As, por ejemplo, para tener en lasalidafinallalneadeentradaI1,habraqueponerenelltimomultiplexorde4entradaslacombinacin00ensussealesdecontrol.
Porltimo,destacaremosquelosmultiplexores,ademsdeseleccionardatos,tienenotrasaplicacionesimportantes,asaber:
Laconversinparaleloserie.Comopuedeserconducir lasalidaenparalelodeunordenadorhaciaunterminalremotoatravsdeunalneadetransmisinserie.
Lageneracindefuncionesparalgicacombinatoria.
[PGINAPRINCIPAL][SIGUIENTE]
[APARATOSDEMEDIDA][OSCILADORES][CIRCUITOSINTEGRADOSEPECIALES]
[LOSCODIFICADORES][LOSDECODIFICADORES][LOSMULTIPLEXORES][LOSDEMULTIPLEXORES]
[SISTEMASCOMBINACIONALES][OPERACIONESCONCIRCUITOSDIGITALES]
[LOSCOMPARADORESDEFASE]
