GUIA 9-2: MULTIPLEXERS E0 E1 E2 E3 A B f MUX 4x1 D A T O S

ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR
UNIMET
Prof. Sandro Costantini
GUIA 9-2: MULTIPLEXERS
Un multiplexer es un circuito combinacional que selecciona una de 2n entradas y la direcciona hacia una
salida. Básicamente es un selector de datos, solo permite que uno de los datos de entrada se direccione
hacia la salida.
En la figura a continuación se muestra el esquema básico de un multiplexer de 4 entradas y una salida,
que denominaremos multiplexer 4x1 o de forma abreviada MUX 4x1.
E0
E1
f
Si se observa la siguiente tabla de
verdad, evaluando la función para las
diferentes combinaciones de A y B, se
obtendrá en la salida una de las 4
entradas E0, E1, E2, E3.
A
0
0
1
1
E2
E3
f = A B E 0 + A B E1 + A B E 2 + A B E 3
A
B
0
1
0
1
f
E0
E1
E2
E3
Las entradas E0, E1, E2,
E3 se denominan datos
Las entradas A y B se
denominan selectores
Para
simplificar
se
utiliza
la
representación que se muestra en la
figura.
B
D
A
T
O
S
Los multiplexers se encuentran como circuitos integrados en
presentaciones de 2, 4, 8 y 16 entradas.
Es importante al analizar las hojas de especificaciones de estos
CI establecer claramente cuales son las entradas de datos, y
cuales son los bits mas y menos significativo del MUX, puesto
que de ello depende el resultado de la salida.
E0
E1 MUX
E2 4x1
f
E3
+SIG
-SIG
A
B
SELECTORES
Adicionalmente se puede
agregar una compuerta NOT
a la salida y así obtener la
función negada.
E0
E1
f
E2
f
E3
Todo
esto
se
indica
claramente en la hoja de
especificaciones del CI para
cada tipo de multiplexer.
ENABLE
A
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También puede contarse con
una señal de "ENABLE". Esto
permite habilitar o deshabilitar
el multiplexer. Note que si la
señal de ENABLE es igual a 1
la salida siempre será 0 y si
es igual a 0 se obtendrá la
función de salida.
B
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Para el caso de 8 entradas se necesitarán 3 bits para seleccionar y el multiplexer se denominará 8x1.
Multiplexer 8x1
A
0
0
0
0
1
1
1
1
D
B
0
0
1
1
0
0
1
1
E0
E1
E2
E3
E4
T
E3
E4
f
E5
E1
E2
S
f
E0
E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E0
A
O
C
0
1
0
1
0
1
0
1
E6
MUX
8x1
E7
f
E5
E6
E7
A
+SIG
B
C
-SIG
ABC
SELECTORES
Los multiplexer se utilizan en los sistemas digitales para diversas aplicaciones, como lo son: direccionar
datos, conversión de paralelo a serial y para generar funciones lógicas. Cuando se usan para este fin los
selectores fungen como variables lógicas y cada entrada de dato se conectará a tierra o voltaje según el
valor en la tabla de verdad sea 0 o 1. Con esto no se minimiza el circuito.
Implantación de funciones con multiplexers.
Como se mencionó, para generar una función lógica con multiplexers, se utilizaran los selectores como
las variables de la función, y las entradas de datos serán los ceros y uno de la función. Note que cada
entrada de datos del multiplexer corresponde a un mintermino.
Veamos esto con un ejemplo. F = X YZ + X Y Z + X YZ + XYZ + XYZ
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Tabla de la verdad
X
0
0
0
0
1
1
1
1
Y
0
0
1
1
0
0
1
1
Z
0
1
0
1
0
1
0
1
Implantación con un MUX 8x1
F
0
1
0
0
1
1
1
1
0
E0
1
E1
E2
E3
MUX
E4 8x1
f
E5
E6
E7
ABC
+SIG
-SIG
XYZ
También puede obtenerse el mapa de Karnaugh directamente de la función, y luego el multiplexer
correspondiente.
Cada casilla, que es un mintermino, corresponde a una de las entradas del MUX.
Note la correspondencia entre el valor decimal de las casillas del mapa y el subíndice de la entrada de
datos del mutiplexer.
XY
00
Z
Se puede implantar la función anterior con un MUX de 4x1?
La respuesta es sí, basta con incluir una de las variables (la menos
significativa) en las entradas de datos.
0
1 1
01
11
10
0
2
1
6
1
4
1
3
1
7
1
5
Para la función anterior obtendríamos el siguiente mapa de Karnaugh y de este el MUX 4x1.
X
X
0
Y
0
1
1
0
2
Z Z+Z
1
0
Y
3
Z+Z
0
1
Z
1
0
1
1
1
2
3
Z
E0
0
E1 MUX
E2 4x1
1
E3
A
B
+SIG
-SIG
X
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Arbol de multiplexers
Se pueden combinar multiplexers entre si para obtener una multiplexación de un gran numero de
entradas.
En la figura se muestra un MUX de 8x1 y su equivalente con la utilización de 5 MUX de 4x1. Note que los
selectores deben acomodarse para seleccionar la entrada adecuada.
E0
E1
E0
E1
E2
E3
0
1 MUX
2 4x1
3
+ S1 S0 -
E4
E5
E6
E7
0
1 MUX
2 4x1
3
+ S1 S0 -
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
M
U
X
0
1 MUX
2 4x1
3
+ S1 S0 -
f
1
6
E9
E10
E11
E12
x
E8
E9
E10
E11
0
1 MUX
2 4x1
3
+ S1 S0 -
E12
E13
E14
E15
0
1 MUX
2 4x1
3
+ S1 S0 -
f
A B
1
E13
E14
E15
AB CD
+SIG
-SIG
C
D
Problemas
1. Implantar con un MUX 8x1 la función F = ABCX + A BX + BC + A X
2. Implantar solo con MUX 4x1 la función F = I 0 I 1 I 2 + I 1 I 4 + I 1 I 2 + I 3I 4 + I 1 I 3 I 4
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