MULTIPLEXORES

Marco teorico:

Un multiplexor o selector de datos es la versión electrónica de un conmutador rotatorio de un sentido. Entradas 0 1 2 3 Salida 4 5 6 7

Selector mecánico de datos.

Las ocho entradas están a la izquierda y la única salida esta a la derecha. Un dato de entrada se transfiere a través de los contactos del conmutador rotatorio. Análogamente con un multiplexor los datos de entrada se transfieren a través de los circuitos del selector. La selección del dato se hace girando mecánicamente el rotor del conmutador rotatorio. En el selector de datos la posición del dato se selecciona colocando el numero binario adecuado en las entradas de selección de datos. El selector de datos permite que los datos fluyan solamente de la entrada a la salida, mientras que el conmutado rotatorio permite que loas datos fluyan en ambas direcciones. Un selector de datos puede considerarse como un conmutador rotatorio de una dimensión.

Multiplexor de 2 canales (74157):

A Y B

Selección G S Y 1 X 0 0 1 A 0 1 B

Multiplexor de cuatro canales (74153):

A

B Y

C

D

E F

Además de estos existen también otros multiplexores como el de 8 canales (74151) y el de 16 canales (74150).

Procedimiento:

Los pasos para el desarrollo de circuitos combinacionales con multiplexores es el siguiente:

1. comprensión del problema2. variables de entrada y salida3. nombres de las variables4. Tablas de verdad.5. Seleccionar el multiplexor.6. Establecer mapa del multiplexor.7. Obtener resultados del mapa.8. Esquema lógico.

En el laboratorio, se llevo a cabo el diseño de tres circuitos combinacionales con multiplexores que son:Sumador de dos palabras de dos bites cada una.Sustractor de dos palabras de dos bites.Sumador de tres bites o completo.

Sumador de dos palabras de dos bites cada una:

1. Se necesita diseñar un sumador de dos palabras de dos bites utilizando multiplexores.

2. Cuatro variables de entrada tres variables de salida.3. Variables de entrada A B C D.

Variables de salida X Y Z.

4.A B C D X Y Z

0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 0 0 12 0 0 1 0 0 1 03 0 0 1 1 0 1 14 0 1 0 0 0 0 15 0 1 0 1 0 1 06 0 1 1 0 0 1 17 0 1 1 1 1 0 08 1 0 0 0 0 1 09 1 0 0 1 0 1 110 1 0 1 0 1 0 011 1 0 1 1 1 0 112 1 1 0 0 0 1 113 1 1 0 1 1 0 014 1 1 1 0 1 0 115 1 1 1 1 1 1 0

X = F(A,B,C,D) = ∑(7,10,11,13,14,15).

Y = F(A,B,C,D) = ∑(2,3,5,6,8,9,12,15).

Z = F(A,B,C,D) = ∑(1,3,4,6,9,11,12,14).

5. Para Hacer la selección del multiplexor se deben analizar las variables de entrada. La variable más significativa es la entrada del multiplexor y las demás son los selectores. Como serian tres selectores, el multiplexor a escoger seria el de ocho canales.

6. X = F(A,B,C,D) = ∑(7,10,11,13,14,15). C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 A’ 0 1 2 3 4 5 6 7 A 8 9 10 11 12 13 14 15 0 0 A A 0 A A 1

Y = F(A,B,C,D) = ∑(2,3,5,6,8,9,12,15).

CO C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 A’ 0 1 2 3 4 5 6 7 A 8 9 10 11 12 13 14 15 A A A’ A’ A A’ A’ A

Z = F(A,B,C,D) = ∑(1,3,4,6,9,11,12,14). C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 A’ 0 1 2 3 4 5 6 7 A 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 0 1 1 0 1 0 A B C D

X

Vcc

A B C D

Y

MU

LT

8 CA

NA

LE

S

MU

LT

8 CA

NA

LE

S

Z

Vcc

Sustractor de dos palabras de dos bites cada una:

1. Se necesita diseñar un sustractor de dos palabras de dos bites cada una, utilizando multiplexores.

2. Se requieren de cuatro variables de entrada y tres de salida.3. Variables de entrada W X Y Z.

Variables de salida Signo A B.

4.W X Y Z Signo A B

0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 0 0 12 0 0 1 0 0 1 03 0 0 1 1 0 1 14 0 1 0 0 1 0 15 0 1 0 1 0 0 06 0 1 1 0 0 0 17 0 1 1 1 0 1 08 1 0 0 0 1 1 09 1 0 0 1 1 0 110 1 0 1 0 0 0 011 1 0 1 1 0 0 112 1 1 0 0 1 1 113 1 1 0 1 1 1 014 1 1 1 0 1 0 115 1 1 1 1 0 0 0

Signo = F(W,X,Y,Z) = ∑(4,8,9,12,13,14).A = F(W,X,Y,Z) = ∑(2,3,7,8,12,13).

MU

LT

8 CA

NA

LE

S

B = F(W,X,Y,Z) = ∑(1,3,4,6,9,11,12,14).

5. Para el diseño de este circuito se utilizó un multiplexor de ocho canales, por tener tres selectores.

6. Signo = F(W,X,Y,Z) = ∑(4,8,9,12,13,14).

C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 W’ 0 1 2 3 4 5 6 7 W 8 9 10 11 12 13 14 15 W W 0 0 1 W W 0

A = F(W,X,Y,Z) = ∑(2,3,7,8,12,13).

C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 W’ 0 1 2 3 4 5 6 7 W 8 9 10 11 12 13 14 15 W 0 W’ W’ W W 0 W’

B = F(W,X,Y,Z) = ∑(1,3,4,6,9,11,12,14).

C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 W’ 0 1 2 3 4 5 6 7 W 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 0 1 1 0 1 0

7.

W X Y Z

MU

LT

8 CA

NA

LE

S

Signo Vcc

A

W X Y Z

B

MU

LT

8 CA

NA

LE

S

MU

LT

8 CA

NA

LE

S

Vcc

Sumador de tres bites o completo

1. Se necesita desarrollar un sustractor de tres bites o completo, utilizando multiplexores.

2. Se requieren de tres variables de entrada y dos de salida.3. Variables de entrada A B C

Variables de salida S C

4.

A B C C S0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 12 0 1 0 0 13 0 1 1 1 04 1 0 0 0 15 1 0 1 1 06 1 1 0 1 07 1 1 1 1 1

C = F(A,B,C) = ∑(3,5,6,7).S = F(A,B,C) = ∑(1,2,4,7).

5. Para este circuito utilizaremos un multiplexor de cuatro canales, por tener dos selectores.

6. C = F(A,B,C) = ∑(3,5,6,7).

C0 C1 C2 C3 A’ 0 1 2 3 A 4 5 6 7 0 A A 1

S = F(A,B,C) = ∑(1,2,4,7).

C0 C1 C2 C3 A’ 0 1 2 3 A 4 5 6 7 A A’ A’ A

7.

A B C

C Vcc

S

CONCLUSIONES

El uso de los multiplexores en el diseño de circuitos combinacionales, es una herramienta eficiente para simplificar la aplicación de los mismos.

Para determinar los multiplexores a utilizar, lo que se debe tener en cuenta es el numero de variables que se están manejando, para determinar el numero de selectores que posee. Dependiendo del numero de selectores se escoge el multiplexor adecuado para el circuito.

MU

LT 4 C

AN

AL

ES

MU

LT 4C

AN

AL

ES

El uso de los multiplexores, además de disminuir el tamaño de los circuitos, también disminuye considerablemente su costo y el procedimiento de mantenimiento.