Prof. Leonardo Augusto Casillo

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-RIDO

CURSO: CINCIA DA COMPUTAO

Circuitos Combinacionais MSI Parte 2

Codificadores x Decodificadores

Decodificadores (em sua maioria) aceitam um

cdigo de entrada e produz um nvel ALTO ou

BAIXO em UMA linha de sada. Em outras palavras,

detecta um cdigo especfico.

Um codificador possui um certo nmero de linhas

de entrada, em que somente UMA delas ativada

por vez, e produz um cdigo de sada de N bits,

dependendo de qual entrada est ativada.

Codificador

Codificador 8 para 3

Codificador de prioridade

Quando mais de uma entrada for ativada, o

cdigo de sada corresponder entrada como

nmero mais alto.

Codificador de chaves

Chaves do tipo aberto (entradas em nvel

ALTO)

Calculadora eletrnica

O cdigo BCD para cada dgito decimal

enviado para um registrador de armazenamento

de quatro bits. Ex: uma calculadora capaz de

operar com oito dgitos ter oito registradores

de quatro bits para armazenar os cdigos BCD.

Cada registrador aciona um decodificador e um

display numrico, de modo que os nmeros de

oito dgitos possam ser mostrados no display.

Calculadora eletrnica

Exerccio: Codificador decimal para

BCD

A

B

C

D

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Comparador de Magnitude

Outro membro til da categoria de CIs MSI

(Medium Scale Integration) o comparador de

magnitude.

um circuito lgico combinacional que compara

duas quantidades binrias e gera sadas para indicar

qual delas tem a maior magnitude.

Comparadores

Z=0 qdo. A=B

Comparador de Magnitude de 4 bits

Caso necessite

expandir

Comparador de Magnitude de 4 bits

O 74HC85 compara dois nmeros binrios de

4 bits sem sinal. Um deles A3A2A1A0, que

denominado palavra A; o outro B3B2B1B0, que

denominado palabra B.

O termo palavra usado no campo dos

computadores digitais para designar um grupo

de bits que representa algum tipo especfico de

informao.

Comparador de Magnitude de 4 bits

O 74HC85 tem trs sadas ativas em nvel

ALTO.

A sada OA>B estar em nvel ALTO quando a magnitude da palavra A for maior qua a magnitude da

palavra B.

A sada OA

Aplicao (Termostato Digital)

Cascateamento de Comparador de 4

bits

74HC85 conectado como um

comparador de 4 bits.

2 Cis 74HC85 cascateados para

formar um comparador de 8

bits.

As sadas de mais baixa ordem

do comparador so conectadas

nas entradas de mais alta ordem

do comparador

Multiplexador

Ou simplesmente MUX, um circuito lgico que

recebe diversos dados digitais de entrada e

seleciona um deles, em um determinado instante,

para transferi-lo para a sada .

MUX

IN-1

I0

I1N

entradasSada

Entrada de

Dados

Entrada de

SELEO

N=2M = # entradas de dados

M = # entradas de seleo

Multiplexador

Multiplexador 2x1

MUX 4x1

MUX 8x1

Caractersticas

Multiplexadores de 2, 4, 8 e 16 entradas

esto prontamente disponveis nas

famlias lgicas.

Estes CIs bsicos podem ser combinados

para formar MUXes com um nmero

maior de entradas.

MUX 16x1

MUX 16x1

usando dois de

8x1

Habilita/Desabilita CI

MSB Mais significativo

MUX 16x1

O circuito anterior usa dois Cis 74HC151, uminversor e uma porta OR.

O circuito tem um total de 16 entradas dedados, oito aplicadas em cada MUX. As duassadas do MUX so combinadas em uma portaOR para gerar uma nica sada X.

O circuito funciona como um MUX de 16entradas. As quatro entradas de seleo S3 S2 S1S0 selecionam uma das 16 entradas paratransfer-la para a sada X.

MUX 16x1

A entrada S3 determina o MUX que habilitado.Quando S3 = 0, o MUX da parte superior habilitado, e as entradas S2 S1 S0 determinam aentrada de dados que ser transmitida para asada passando pela porta OR at X.

Quando S3 = 1, o MUX da parte inferior habilitado, e as entradas S2 S1 S0 selecionamuma das entradas de dados para passar para asada X.

Associao de Multiplexadores

Associao de Multiplexadores

Aplicaes dom MUX

Circuitos multiplexadores encontram diversasaplicaes em sistemas digitais de todos ostipos. Essas aplicaes incluem:

Seleo de Dados

Roteamento de Dados

Sequenciamento de Operaes

Converses Srie-Paralelo

Gerao de Formas de Onda

Gerao de Funes Lgicas

Aplicao (Roteamento de Dados)

Sistema para mostrar dois contadores BCD de mais de um dgito, sendo um contador de cada vez.

Uso de um nico conjunto de:

Decodificador/driver

Display e Leds

SELECIONA=1, contador 1 habilitado

Aplicao (Converso Paralelo-Srie)

Muitos sistemas processam

dados binrios de forma

paralela.

Entretanto, quando se

transmitem dados em

distncias relativamente

longas, a configurao

paralela no desejvel

porque necessrio um

grande nmero de linhas

para transmisso.

Aplicao (Converso Paralelo-Srie)

Os dados so apresentados no formato paralelo na sada doregistrador X e colocados nas 8 entradas do MUX.

Um contador de 3 bits (mdulo 8) usado para gerar os bitsdo cdigo de seleo S2 S1 S0 de modo que ele cicle de 000 a111 medida que os pulsos de clock forem aplicados.

Desse modo, a sada do MUX ser X0 durante o primeiroperodo de clock; X1 durante o segundo e assim por diante.

A sada Z uma forma de onda que a representao serial dodado paralelo de entrada.

A converso gasta um total de 8 ciclos de clock.

Aplicao MUX usado para

implementar a

funo lgica da

tabela ao lado

Demultiplexador

Ou simplesmente DEMUX, um circuito lgico

que realiza a operao inversa do MUX: ele recebe

uma nica entrada e a distribui para vrias sadas.

Em outras palavras, o DEMUX recebe uma fonte

de dados e a distribui seletivamente para 1 dos N

canais de sada como se fosse uma chave de vrias

posies.

DEMUX

N=2M = # sada de dados

M = # entradas de seleo

DEMUX de 1 para 2

A S0 S1

0 E 0

1 0 E

DEMUX de 1 para 4

A B S0 S1 S2 S3

0 0 E 0 0 0

0 1 0 E 0 0

1 0 0 0 E 0

1 1 0 0 0 E

DEMUX de 1 para 8

Associao de DEMUX

Demultiplexar trs informaes diferentes (I1, I2 e I3) cada umacomposta de 4 bits (S11, S12, S13; S21, S22, S23,...)

Associao de DEMUX

Demux de 16 canais utilizando circuitos Demux de 4 canais

Decodificador operando como

DEMUX

Decodificador 74ALS138 pode funcionar como

DEMUX com E1 usada como entrada de dado.

Sistema Sncrono de Transmisso de

Dados

Trasmisso e Recepo de dados

Transmisso e Recepo de dados

O Mux e o Demux so muito utilizados na transmisso e recepo de informaes

digitais (ou dados). Esta importncia se verifica pelo fato de se dispor, muitas vezes,

de um nico canal de comunicao para a transmisso de informaes de fontes

diferentes, que pode ser realizada pelo Mux, e recepo de vrias informaes em

intervalos de tempo diferentes por um nico canal de comunicao, que podem ser

separadas por um Demux para serem enviadas sistemas digitais diferentes.

Pode-se notar que o dado presente na entrada E0 do multiplexador deve ser

transmitido, num determinado momento, pelo canal de comunicao para ser

recebido pelo sistema conectado sada S0, o mesmo ocorrendo com E1 em

relao a S1 e assim sucessivamente. O mesmo ocorre quando se tem uma

informao de vrios bits para ser transmitida por um nico canal de comunicao,

ou seja, ela deve ser serializada pelo Mux e recuperada pelo Demux na forma

original, isto , paralela.

Em ambos os casos as variveis de seleo do Mux e do Demux devem estar

sincronizadas para que uma informao chegue ao destino certo ou para que a

recuperao de uma informao transmitida serialmente seja correta. Fica claro

tambm, que a varivel tempo importante quando se pensa em transmisso e

recepo de informaes multiplexadas.