practica-2-mux-y-demux (1)

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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
	
	CÓDIGO:	
ASIGNATURA:	SISTEMAS DIGITALES I
	GUÍA DE PRÁCTICA N° 02
	
	
	/
	
	TERCERA FASE:
TÍTULO: MULTIPLEXORES Y DEMULTIPLEXORES
	Docente(s): 
Ing. Mario Urrutia Espinoza
	
	
	Fecha: 2017.06.07.
1. OBJETIVOS:
· Conocer y comprender el funcionamiento de los multiplexores
· Conocer y comprender el funcionamiento de los demultiplexores
2. MARCO TEÓRICO:
2.1 El multiplexor 
Multiplexar es transmitir datos de una de n fuentes a la salida del circuito combinacional. El demultiplexor desempeña la función contraria. 
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.
Figura 1: Multiplexor 2x1
2.1.1 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 la figura 1:
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 1.
 Tabla 1. Tabla de verdad de un multiplexor de dos entradas
2.1.1 Multiplexor de 4 entradas 
El multiplexor de 4 entradas es un multiplexor de 4 líneas a 1. La figura 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 2. Multiplexor 4 a 1
La tabla de verdad se muestra en la tabla 2.
Tabla 2. Tabla de verdad de un multiplexor de cuatro entradas
2.2 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 específica se controla por medio de los valores de los bits de n líneas de selección. La operación es contraria al multiplexor. La figura 3 muestra el diagrama de bloques del demultiplexor.
Figura 3. Diagrama de Bloques del Demultiplexor.
Un decodificador 2x4 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. 
En consecuencia, como las operaciones decodificador y demultiplexor se obtienen del mismo circuito, un decodificador con una entrada de activación se denomina decodificador/demultiplexor; siendo la entrada de activación la que hace al circuito un demultiplexor. 
La tabla de verdad se muestra en la tabla 3.
Tabla 3. Tabla de verdad de un decodificador/demultiplexor
3. MATERIALES Y EQUIPOS
EQUIPO
· Computadoras
· Software Multisim 12
4. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
4.1 Multiplexor 4x1:
El circuito integrado TTL 74153, contiene dos multiplexores 4x1, es decir que cada uno de estos multiplexores posee cuatro entradas de datos y una salida. Adicionalmente cada multiplexor posee una entrada de inhibición (STROBE 1G para el multiplexor 1 y 2G para el multiplexor 2) activas a nivel bajo y dos entradas de selección (SELECT A y B) comunes a los dos multiplexores. 
Construya el circuito de la figura 4: 
Figura 4: Multiplexor 4x1
Complete su tabla de la verdad, mostrada en la tabla 4:
	Entradas
	Salida
	Hab.
	Selección
	Control
	
	G
	I0
	I1
	I2
	I3
	B
	A
	Y
	1
	X
	X
	X
	X
	X
	X
	
	0
	0
	X
	X
	X
	0
	0
	
	0
	1
	X
	X
	X
	0
	0
	
	0
	X
	0
	X
	X
	0
	1
	
	0
	X
	1
	X
	X
	0
	1
	
	0
	X
	X
	0
	X
	1
	0
	
	0
	X
	X
	1
	X
	1
	0
	
	0
	X
	X
	X
	0
	1
	1
	
	0
	X
	X
	X
	1
	1
	1
	
Tabla 4: Tabla de verdad del multiplexor 4x1
4.2 Demultiplexor 1x4: 
Este demultiplexor se presenta en el circuito integrado 74155 aunque también se le puede usar como decodificador 2:4. El 74155 contiene dos demultiplexores 1:4, que también pueden funcionar como decodificadores 2 a 4.
Figura 5: Demultiplexor 74LS155
La relación de pines de éste circuito integrado es la siguiente: 
· A y B: entradas de selección comunes a los dos demultiplexores activas a nivel alto (5V). 
· 1G y 2G: entradas de inhibición o STROBE de los demultiplexores 1 y 2 respectivamente, activas a nivel bajo. 
· 1C y 2C: entradas del dato de los demultiplexores 1 y 2 respectivamente. 1C es activa a nivel alto y 2C es activa a nivel bajo. 
· 1Y0, 1Y1, 1Y2, 1Y3: salidas del demultiplexor 1 activas a nivel bajo. 
· 2Y0, 2Y1, 2Y2, 2Y3: salidas del demultiplexor 2 activas a nivel bajo. 
Procediendo en forma análoga al caso anterior, implemente el circuito y construya la tabla de verdad de uno de los demultiplexores del 74LS155. 
4.3 Aplicación. 
· Construya y pruebe el circuito de la figura 6. 
· Describa los componentes utilizados. 
· Explique el funcionamiento del circuito 
Nota. A fin de simplificar el circuito, los displays utilizados incluyen el decodificador BCD-7 segmentos. En el programa los puede encontrar como decodificadores hexadecimales (DCD_HEX).
Figura 6: Circuito de aplicación
5. TAREA: SISTEMA DE SEGURIDAD Y VIGILANCIA. 
Considere el caso de un sistema de vigilancia y seguridad para una planta industrial donde debe vigilarse el estado abierto/cerrado de muchas puertas de acceso. Cada puerta controla el estado de un interruptor y además es necesario presentar de manera visual el estado de cada uno sobre varios LED que están montados sobre un panel de vigilancia remoto que se encuentra en la estación del guardia de seguridad. Una manera de hacer esto es tender un cable de señal desde el interruptor de cada puerta hasta el LED que se encuentra en el panel. Esto requeriría tender muchos alambres sobre distancias grandes. 
Una mejor solución, que además reduce la cantidad de alambres que van hacia el panel central, es utilizar una combinación multiplexor/demultiplexor. La figura 7 muestra un sistema que puede manejar ocho puertas y el número de puerta monitorizada se verá en el display de 7 segmentos. 
a. Explique el funcionamiento del siguiente circuito a bloques. 
b. Simule el circuito. 
Suba al campus virtual ambos archivos (Word y Multisim)
Figura 7: Sistema de vigilancia y seguridad