INTRODUCCIÓN Dentro de la electrónica digital, existe un gran número de problemas a resolver que se repiten normalmente.
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INTRODUCCIÓN Dentro de la electrónica digital, existe un gran número de problemas a resolver que se repiten normalmente. Por ejemplo, es muy común que al diseñar un circuito electrónico necesitemos tener el valor opuesto al de un punto determinado, o que cuando un cierto número de pulsadores estén activados, una salida permanezca apagada. Todas estas situaciones pueden ser expresadas mediante ceros y unos, y tratadas mediante circuitos digitales. Los elementos básicos de cualquier circuito digital son las compuertas lógicas. Las compuertas lógicas son parte de la electrónica digital que maneja señales discretas en las cuales solo poseen dos estados posibles ya que estas señales varían de amplitud rápidamente de un límite a otro, estos límites son representados por estados bajos o altos que comúnmente se utilizan ceros y unos o lo que se conoce como números binarios. (“0”y “1”). En el presente trabajo se dará uso de las compuertas lógicas, para diseñar un multiplexor de 4 entradas y verificar su funcionamiento.
OBJETIVO Diseñar un multiplexor de 4 entradas o canales de información, en los cuales cada canal esté compuesto de 4 bits; y diseñar también un demultiplexor o selector de datos que reciba de entrada un canal de 4 bits de información y tenga cuatro canales de salida de 4 bits cada uno. MARCO TEÓRICO Un multiplexor o selector de datos es un circuito lógico combinacional que acepta varias entradas de datos y permite sólo a una de ellas alcanzar la salida. El encauzamiento deseado de los datos de entrada hacia la salida es controlado por entradas de SELECCIÓN (que algunas veces se conocen como entradas de enrutamiento). Se caracteriza por:
La figura muestra el diagrama funcional de un multiplexor general (MUX). En este diagrama las entradas y salidas se trazan como flechas grandes para indicar que pueden ser una o más líneas de señales. Existe una señal de entrada, EN, para permitir al multiplexor realizar su función. Cuando EN = 0, todas las salidas son 0.
Operación El multiplexor actúa como un interruptor de posiciones múltiples controlado digitalmente, donde el código digital que se aplica a las entradas de SELECCIÓN controla qué entradas de datos serán trasladadas hacia la salida. Por ejemplo, la salida Z será igual a la entrada I0 para algún código de entrada se SELECCIÓN específico, y así sucesivamente. Dicho de otra manera, un multiplexor selecciona una de N fuentes de datos de entrada y transmite los datos seleccionados a un solo canal de salida. A esto se le llama MULTIPLEXAR. Tipos MULTIPLEXOR BÁSICO DE 2 ENTRADAS. La figura 5.2, muestra la circuitería lógica de un multiplexor de 2 entradas,I0 e I1, y una entrada de selección S. El nivel lógico que se aplica a la entrada S determina qué compuerta Y se habilita de manera que su entrada de datos atraviese la compuerta O hacia la salida Z. Observando esto desde otro punto de vista, la expresión booleana de la salida es:
Lo cual indica que Z será idéntica a la señal de entrada I0, que puede ser un nivel lógico fijo o bien una señal lógica que varía con el tiempo. Con S=1, la expresión se transforma en:
Lo que muestra que la salida Z será idéntica a la señal de entrada I1.
MULTIPLEXOR DE 4 ENTRADAS. Se puede aplicar la misma idea básica para formar el multiplexor de 4 entradas. Aquí se tienen 4 entradas, que se transmiten en forma selectiva a la salida, con base en las 4 combinaciones posibles de las entradas de selección S1S0. Cada entrada de datos se accede con una combinación diferente de niveles de entrada de selección. I0 se captura con S1S0 negadas las dos, de manera que I0 pase a través de su compuerta Y hacia la salida Z sólo cuando S1=0 y S0=0. La tabla mostrada en la figura 5.3, da las salidas de los otros 3 códigos de selección de entrada. Su símbolo.
Demultiplexor Un demultiplexor realiza la función opuesta a la de un multiplexor, por ejemplo, un demultiplexor de n salidas de un bit, tiene una entrada de datos y S entradas para seleccionar una de las n=2S salidas de datos. El símbolo de un demultiplexor con 4 salidas se muestra en la figura adjunta:
Demultiplexor de 4 canales de información y 4 canales de salida, donde cada canal de salida tiene cuatro bits. El logigrama del demultiplexor:
Diagrama topológico de un demultiplexor o distribuidor de datos de un canal de entrada y cuatro canales posibles de salida.
MATERIALES
COMPUERTAS LOGICAS (AND, OR, NOT…) PROTOBOARD CONECTORES FUENTE DE TENSION LED SWITCH TABLILLAS DE CONEXIONES
PROCEDIMIENTO
Armar los dos circuitos topológicos anteriores Consultar las configuraciones internas de los circuitos integrados a utilizar en el manual ECG Semiconductors. Con base en este manual y a la configuración interna del circuito integrado 74LS155 o 74LS156, explicar por qué se conectó de esa manera el DIP. Dibujar el diagrama de la configuración interna de los circuitos integrados utilizados.
PROCEDIMIENTO
CUESTIONARIO 1. Al cerrar el circuito del canal 5 del DIP, la señal que manda es ¿un 1 o un 0? Lo que manda es un 1. 2. Al cerrar el circuito del canal 6 del DIP, la señal que manda en ¿un 0 o un 1? Lo que manda es un 0 3. Si quisieras manejar las señales de entrada con puros ceros o con puros unos ¿qué circuito integrado tendrías que anexar a la conexión del diagrama topológico del demultiplexor para obtener la misma respuesta de salida? 4. Dibuja el diagrama de la respuesta de la pregunta 3. 5. ¿Qué significa el círculo pequeño dibujado en la entrada de cualquier compuerta o circuito?
CONCLUSIONES
Las ondas de salida del multiplexor de 4 entradas y el multiplexor 7451, nos permite ver el comportamiento (la tabla de verdad). Si no se cumpliera la tabla de verdad, indicaría que las entradas TTL, no estarían funcionando como debe ser. Siempre es recomendable revisar las conexiones. Identificar de manera clara las entradas de selección y de datos a fin de evitar confusiones debido a la cantidad de cables utilizados. Revisar los cables conectores a usar en la experiencia, comprobar su continuidad haciendo uso de un multímetro.
BIBLIOGRAFIA
Principios Digitales (Schaum) 3ra Edicion Roger L. Tokheim Principios-digitales-roger-l-tokheim Electronica Digital y microprogramable Jose Angulo Usategui