Multiplexar es transmitir datos de una de n fuentes a la salida del circuito combinacional. El demultiplexor desempeña la función contraria.
Multiplexores (MUX)
Un multiplexor es un circuito combinacional que selecciona una de n líneas de entrada y transmite su información binaria a la salida. La selección de la entrada es controlada por un conjunto de líneas de selección. La relación de líneas de entrada y líneas de selección está dada por la expresión 2n, donde n corresponde al número de líneas de selección y 2n al número de líneas de entrada.
Multiplexor de 2 entradas
El multiplexor se caracteriza por tener dos líneas de entrada, una línea de selección y una de salida. El símbolo lógico de un multiplexor de dos entradas se muestra en el Ejemplo Visual
En el multiplexor, las entradas son I0 e I1 y la selección viene dada por el valor de la entrada S. El valor de la salida Y depende de los valores lógicos ingresados en los cuadros de texto para las variables I0, I1 y S. Por ejemplo, sí I0=0, I1=1 y S=0, entonces Y=I0=0. La tabla de verdad se muestra en la tabla 3.6.1.
| S | Y |
|---|---|
| 0 | I0 |
| 1 | I1 |
Tabla 3.6.1. Tabla de verdad de un multiplexor de dos entradas
El circuito lógico se muestra en la figura 3.6.1.
Figura 3.6.1. Multiplexor 2 a 1
Multiplexor de 4 entradas
El multiplexor de 4 entradas es un multiplexor de 4 líneas a 1. La figura 3.6.2. muestra el diagrama de bloques del multiplexor. Las entradas son I0, I1, I2 e I3 y la selección viene dada por las entradas S0 y S1. El valor de la salida Y depende de los valores lógicos presentes en las entradas de datos y la selección.
Figura 3.6.2. Multiplexor 4 a 1
La tabla de verdad se muestra en la tabla 3.6.2. Por ejemplo,
sí I0=1, I1=1, I2=0, I3=1 y S1=1, S0=0 entonces Y=I2=0.
| Entrada de Selección de datos | Entrada Seleccionada | |
|---|---|---|
| S1 | S0 | Y |
| 0 | 0 | I0 |
| 0 | 1 | I1 |
| 1 | 0 | I2 |
| 1 | 1 | I3 |
Tabla 3.6.2. Tabla de verdad de un multiplexor de cuatro entradas.
El problema consiste en definir un conjunto de expresiones para construir el circuito lógico. La ecuación en cada fila, se obtiene a partir del dato de entrada y la entrada de selección de datos:
La salida es Y= I0, sí S1=0 y S0=0. Entonces Y = I0·S1’·S0’.
La salida es Y= I1, sí S1=0 y S0=1. Entonces Y = I1·S1’·S0.
La salida es Y= I2, sí S1=1 y S0=0. Entonces Y = I2·S1·S0’.
La salida es Y= I3, sí S1=1 y S0=1. Entonces Y = I3·S1·S0.
Sumando lógicamente las ecuaciones anteriores:
Y = I0·S1’·S0’ + I1·S1’·S0 + I2·S1·S0’ + I3·S1·S0
En consecuencia, el circuito asociado se implementa en la figura 3.6.3.
Figura 3.6.3. Circuito Lógico de un multiplexor 4 a 1
Demultiplexores (Distribuidores de datos)
Un demultiplexor es un circuito combinacional que recibe información en una sola línea y la transmite a una de 2n líneas posibles de salida. La selección de una línea de salida especifica se controla por medio de los valores de los bits de n líneas de selección. La operación es contraria al multiplexor. La figura 3.6.4. muestra el diagrama de bloques del demultiplexor.
Figura 3.6.4. Diagrama de Bloques del Demultiplexor.
La figura 3.6.5. muestra un demultiplexor de 1 a 4 líneas. Las líneas de selección de datos activan una compuerta cada vez y los datos de la entrada pueden pasar por la compuerta hasta la salida de datos determinada. La entrada de datos se encuentra en común a todas las AND.
Figura 3.6.5. Circuito Lógico de un Demultiplexor de 1 a 4 líneas.
El decodificador de la figura 3.6.6. funciona como un demultiplexor si la línea E se toma como línea de entrada de datos y las líneas I0 e I1 como líneas de selección. Observe que la variable de entrada E tiene un camino a todas las salidas, pero la información de entrada se dirige solamente a una de las líneas de salida de acuerdo al valor binario de las dos líneas de selección I0 e I1. Por ejemplo si la selección de las líneas I0I1 = 10 la salida Y2 tendrá el mismo valor que la entrada E, mientras que las otras salidas se mantienen en nivel bajo.
Figura 3.6.6. Circuito Lógico de un Decodificador/Demultiplexor.
En consecuencia, como las operaciones decodificador y demultiplexor se obtienen del mismo circuito, un decodificador con una entrada de activación se denominadecodificador/demultiplexor; siendo la entrada de activación la que hace al circuito un demultiplexor.
La tabla de verdad se muestra en la tabla 3.6.3.
| E | I0 | I1 | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
Tabla 3.6.3. Tabla de verdad de un decodificador/demultiplexor
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