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Funciones dela Lógica
Combinacio-nal
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Multiplexores
Demultiplexor
Generadores
Funciones de la Lógica Combinacional
Gamaliel Moreno ChávezSistemas Digitales
Universidad Politécnica de San Luis Potosí
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Junio, 2014
Gamaliel Moreno Chávez Sistemas Digitales Funciones de la Lógica Combinacional
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Multiplexores.
Demultiplexores.
Generadores.
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Multiplexores
Un multiplexor (MUX) es un dispositivo que permite dirigir lainformación digital procedente de diversas fuentes a una únicalínea para ser transmitida a través de dicha línea a un destinocomún. El multiplexor básico posee varias líneas de entrada dedatos y una única línea de salida.
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El símbolo lógico de un multiplexor (MUX) de cuatro entradasse muestra en la Figura 6.46. Observe que dispone de dos líneasde selección de datos, dado que con dos bits se puedeseleccionar cualquiera de las cuatro líneas de entrada de datos.
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Multiplexor/selector de datos de 2 entradas74HC157
El 74HC157, al igual que su versión LS, está formado porcuatro multiplexores de dos entradas. Un nivel ALTO en laentrada Enable evita que los datos pasen a la salida, es decir,inhabilita los multiplexores. Cuando la entrada de selección estáa nivel ALTO, se seleccionan las entradas B de los multiplexoresy, cuando la entrada de selección está a nivel BAJO, seseleccionan las entradas A.
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Multiplexor/selector 74HC157
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Multiplexor/selector de datos 8 entradas 74LS151
El 74LS151 tiene ocho entradas de datos (D0-D7) y, por tanto,tres líneas de entrada de dirección o de selección de datos(S0-S2).Un nivel BAJO en la entrada de habilitación Enable permiteque los datos de entrada seleccionados pasen a la salida.
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Multiplexor/selector 74LS151
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Utilizar multiplexores 74LS151 y cualquier otra lógica necesariapara multiplexar 16 líneas de datos en una única línea de salidade datos.
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Ejercicio
Implementar la función lógica especi�cada en la Tabla,utilizando un multiplexor/selector de datos de 8 entradas74LS151. Comparar este método con una implementacióndiscreta con puertas lógicas.
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Demultiplexor
Un demultiplexor (DEMUX) básicamente realiza la funcióncontraria a la del multiplexor. Toma datos de una línea y losdistribuye a un determinado número de líneas de salida. Poreste motivo, el demultiplexor se conoce también comodistribuidor de datos.
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La Figura 6.55 muestra un circuito demultiplexor (DEMUX) de1-línea a 4-líneas. La línea de entrada de datos está conectada atodas las puertas AND.
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EL DEMULTIPLEXOR 74HC154
Hasta ahora hemos visto el 74HC154 como decodi�cador de4-líneas a 16-líneas. Este dispositivo, así como otrosdecodi�cadores, se utiliza también en diversas aplicacionescomo demultiplexor.
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GENERADORES / COMPROBADORES DEPARIDAD
Cuando se trans�eren datos digitales de un punto a otro dentrode un sistema digital o cuando se transmiten códigos desde unsistema a otro, se pueden producir errores. Estos errores semani�estan mediante cambios indeseados en los bits queconforman la información codi�cada; es decir, un 1 puedecambiar a 0 o un 0 a 1, debido a un mal funcionamiento de loscomponentes o al ruido eléctrico. En la mayoría de los sistemasdigitales, la probabilidad de que haya un bit erróneo es muypequeña, y la de que haya más de uno es todavía menor. Encualquier caso, cuando no se detecta un error, pueden originarseserios problemas en un sistema digital.
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Lógica básica de la paridad
Para poder comprobar o generar la paridad adecuada dentro deun determinado código, se puede aplicar un principio muysencillo
La suma (descartando los acarreos) de un número par de1s siempre es 0 y la suma de un número impar de 1ssiempre es 1. Por tanto, para determinar si un cierto códigotiene paridad par o paridad impar, se suman todos los bits deese código.
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Lógica básica de la paridad
La suma de dos bits se puede generar mediante una puertaOR-exclusiva, como se muestra en la Figura. Cuando el númerode 1s en las entradas es par, la salida X es 0 (nivel BAJO).Cuando el número de 1s es impar, la salida X es 1 (nivel ALTO).
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El generador/comprobador de paridad de 9 bits74LS280
Este dispositivo se puede utilizar para comprobar la paridad paro impar en un código de 9 bits (ocho bits de datos y un bit deparidad), o puede también emplearse para generar un bit deparidad para un código binario de hasta 9 bits.
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El generador/comprobador de paridad de 9 bits74LS280
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Comprobador de paridadCuando este dispositivo se utiliza como un comprobador deparidad par, el numero de bits de entrada debera ser siemprepar; y cuando se produzca un error, la salida ΣPar pasara anivel BAJO (L) y la salida ΣImpar sera un nivel ALTO (H).Cuando se emplea como comprobador de paridad impar, elnumero de bits de entrada debera ser siempre impar, y cuandose produzca un error, la salida ΣImpar sera un nivel BAJO (L) yla salida ΣPar sera un nivel ALTO (H).
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Generador de paridadSi este dispositivo se utiliza como generador de paridad par, elbit de paridad se toma en la salida ΣImpar, ya que esta salidaes 0 cuando hay un número par de bits de entrada y 1 cuandohay un número impar. Cuando se emplea como generador deparidad impar, el bit de paridad se toma en la salida ΣPar, dadoque ésta es 0 cuando el número de bits de entrada es impar.
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Sistema simpli�cado de transmisión de datos condetección de errores
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Loacalización de averías
En esta sección, se introduce y examina el problema de losimpulsos de muy corta duración (glitches) en los decodi�cadoresdesde un punto de vista práctico. Un glitch es un pico de tensióno de corriente (impulso) no deseado de muy corta duración. Loscircuitos lógicos pueden interpretar estos impulsos como unaseñal válida, originando fallos en el funcionamiento del circuito.
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Loacalización de averías
El circuito 74LS138 se utiliza como un decodi�cador de 3-líneasa 8-líneas (binario-octal). Las transiciones de la señal A2 estánretrasadas con respecto a las transiciones de A1, y las de A1
respecto a las transiciones de A0
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Loacalización de averías
Las señales de salida son correctas excepto por los glitches queaparecen en algunas de ellas. Se puede utilizar un osciloscopio oun analizador lógico para visualizar los glitches, quenormalmente son difíciles de ver. Los puntos de interés, que sonlas zonas marcadas en las señales de entrada de la Figura, sevisualizan como se muestra en la Figura.Una manera de eliminar este problema es aplicar impulsos devalidación (strobing), lo que consiste en activar el decodi�cadormediante un impulso de validación (strobe) únicamente durantelos intervalos de tiempo en que las señales no se encuentran enun estado de transición.
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