Multiplexores

2o Ingenier´ de Telecomunicaci´n. Segundo Cuatrimestre ıa o

´ LABORATORIO DE ELECTRONICA ´ PRACTICA 5 S´ ıntesis Combinacional II: Multiplexores

Material necesario: Circuitos integrados:

Resistencias: Otros:

1 - 74LS48 1 - 74HC151 1 - 74LS157 1 - 74LS139 1 - 74LS04 1 - 74LS00 7 - 1 kΩ 2 - Display 7 segmentos 1 - Diodo LED

1.

Introducci´n o

Un multiplexor es un dispositivo quepermite dirigir la informaci´n digital procedeno te de diversas fuentes a una unica l´ ´ ınea para ser transmitida a trav´s de dicha l´ e ınea a un destino com´ n. El multiplexor b´sico posee varias l´ u a ıneas de entrada de datos y una unica l´ ´ ınea de salida. Tambi´n posee entradas de selecci´n de datos, que permiten cone o mutar los datos digitales provenientes de cualquier entrada hacia lalinea de salida. A los multiplexores tambi´n se les conoce como selectores de datos. e

2.

El multiplexor como generador de funciones universal

Una aplicaci´n muy util de los multiplexores/selectores de datos consiste en la geneo ´ raci´n de funciones l´gicas combinacionales en forma de suma de productos. Cuando se o o emplea de esta manera puede reemplazar a los dise˜ os combinacionalesen base a puertas n l´gicas discretas, lo que permite reducir dr´sticamente el n´ mero de circuitos integrados o a u utilizados y una mayor facilidad a la hora de cambiar un dise˜o. n En general, para implementar una funci´n de n variables es necesario un multiplexor o de n − 1 entradas de selecci´n de datos. En esta secci´n realizaremos la implementaci´n o o o de una funci´n de tres variables yuna funci´n de cuatro variables. o o 1

En el primer caso utilizaremos el 74LS151 para implementar la funci´n f1 = abc + o abc + abc + abc. Para ello montaremos el siguiente circuito (Figura 1) donde a es el bit menos significativo:
a b c 5V 0 1 2 0 1 2 3 4 5 6 7

f1

E

Figura 1: Multiplexor generador de funciones l´gicas de 3 variables o Una vez implementado el circuito con la ayuda dela hoja de caracter´ ısticas, conectaremos la salida a un diodo led (con su respectiva resistencia limitadora en serie) para comprobar cuando la funci´n toma los valores l´gicos ‘1’ y ‘0’. Tampoco olvidar habilitar o o el circuito integrado poniendo a masa la patilla de habilitaci´n. Con ello, o 1. Introducir todas las combinaciones posibles de entrada por los selectores de datos a b y c lo quepermitir´ desarrollar la tabla de verdad del circuito. Para ello se llevar´n a a a masa o a alimentaci´n las entradas de selecci´n de datos seg´ n convenga. o o u 2. Se dise˜ ar´ las conexiones para que el mismo multiplexor realice la funci´n f1 = n a o abc + abc + abc. Desarrollar la tabla de la verdad del circuito. Ahora es el turno de realizar el montaje de una funci´n de cuatro variables. Paraello o montaremos con la ayuda de las hojas de caracter´ ısticas el circuito que se muestra en la Figura 2. Igual que en anterior montaje, una vez implementado el circuito conectaremos la salida a un diodo led (con su respectiva resistencia limitadora en serie) para comprobar cuando la funci´n toma los valores l´gicos ‘1’ y ‘0’. Tampoco olvidar habilitar el circuito integrado o o poniendo a masa lapatilla de habilitaci´n. Con ello, o 1. Introducir todas las combinaciones posibles de entrada por los selectores de datos a b, c y d lo que permitir´ desarrollar la tabla de verdad del circuito que a su vez nos a permitir´ obtener la funci´n f2 que implementa el circuito. Para ello se llevar´n a a o a masa o a alimentaci´n las entradas de selecci´n de datos seg´ n convenga. o o u 2. Se dise˜ ar´nlas conexiones necesaria para obtener la misma funci´n f2 pero con n a o puertas l´gicas discretas. o 3. Dise˜ ar y montar con un multiplexor 8:1 la funci´n:f = abcd + abcd + abcd + abcd + n o abcd + abcd + abcd + abcd 2

a b c d 5V

0 1 2 0 1 2 3 4 5 6 7

f2

E

Figura 2: Multiplexor generador de funciones l´gicas de 4 variables o

3.

Extensi´n de multiplexores o

Como...