aulaDC07 - eletronica24h
Menu principal:
aulaDC07
Educacional > Cursos > Digital Combinacional
ELETRÔNICA DIGITAL - CIRCUITOS COMBINACIONAIS
Aula 07: Produto Canônico - Soma de Produtos
Prof Me. Romulo Oliveira Albuquerque
1. Produto Canônico - Soma de Produtos - Multiplex
Com n variáveis Booleanas (A,B,C.......) o numero de combinações possiveis é 2n . Por exemplo, com 3 variáveis são 8 combinações possíveis. O produto das variáveis de forma que resulte em 1 é chamado de produto canônico. A tabela 1 a mostra toda as combinações possíveis para 3 variáveis.
Tabela 1 - Produtos canonicos para 3 variaveis
| C | B | A | Produto Canonico |
| 0 | 0 | 0 |  |
| 0 | 0 | 1 |  |
| 0 | 1 | 0 |  |
| 0 | 1 | 1 |  |
| 1 | 0 | 0 |  |
| 1 | 0 | 1 |  |
| 1 | 1 | 0 |  |
| 1 | 1 | 1 | C.B.A |
O circuito da Figura 1 é um gerador de produtos canonicos, isto é, são 8 saidas de S0 a S7. Somente uma das saidas é alta, quando o produto das tres entradas for 1. Por exemplo se C=0 B=1 e A=0 para a saida ser 1 o produto deve ser:
.
.
Figura 1 - Gerador de produtos canonicos de 3 variaveis
2. Multiplex Digital (MUX)
Um Multiplex (MUX) é um circuito combinacional usado para enviar várias informações usando uma única linha física. O diagrama da Figura 2 mostra como isso é feito. Na Figura 2 o exemplo é de um MUX de 4 canais (entradas). A Figura 2a mostra o equivalente mecânico através de uma chave rotativa. Observe que as informações (E0,E1,E2,E3) são transmitidas uma após a outra por isso mesmo esse circuito muitas vezes pode ser chamado de conversor Paralelo-Serie. A Figura 2c mostra a TV.
( a ) ( b ) ( c )
Figura 2 - MUX de 4 entradas ( a ) Equivalente mecânico (chave rotativa) ( b ) bloco MUX de 4 entradas ( c ) tabela verdade do MUX de 4 entradas
De acordo com a Figura 2a, somente uma das entradas (E0,E1,E2,E3) é conectada à saída (S) num determinado instante. A seleção de qual entrada entrada se conecta com a saída é feita eletronicamente através das variáveis B e A na Figura 2b. A entrada EN (Enable=Habilita) permite habilitar ou não o funcionamento do circuito. Se EN=0 o circuito funcionará de acordo com o explicado. Se EN=1 a saída permanecerá sempre em 0 (por exemplo) independentemente de B e A. A Figura 2c mostra a TV do circuito.
A Figura 3 mostra um circuito MUX de 4 entradas implementado com portas lógicas. Para o circuito B=A=0 portanto a entrda E0=1 está conectada com a saida S e logo S=1.
Figura 3 - MUX de 4 entradas implementado com portas logicas
Observe atentamente o circuito logico da Figura 3. Se EN= 1 (5 V), todas as 4 portas AND (E) de 4 entradas receberão "0" o que fará com que as 4 saidas sejam "0" indepedentemente dos valores de BA. A saida será "0".
Se EN=0 todas as entradas serão habilitadas e somente uma delas permitirá a conexão de uma das entradas (E) à saida (S). A porta AND (E) de 4 entradas que será habilitada será aquela que será selecionada pelo endereço BA. Veja a Figura 4 para mais esclarecimentos.
Figura 4 - Entrada E0 selecionada B=A=0, S=E0
Arquivo Multisim
Observe a animação da operação do Mux de 4 canais construido com portas logicas. Se possivel veja mais de uma vez até compreender o funcionamento
2. Experiencia: ExpTDC Multiplex com portas de 4 canais
2.1. Abra o arquivo ExpTDC_26 _MUX_de_4_entradas_com_portas (Multisim 14) e identifique o circuito da Figura 5. Inicie a simulação e verifique o funcionamento do circuito preenchendo a tabela 2.
Figura 5 - Multiplex com portas para experiencia
Arquivo Multisim
Tabela 2 - Multiplex de 4 entradas com portas logicas
| EN | B | A | E0 | E1 | E2 | E3 | S |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
2.2. Escreva as suas conclusões.
3. Experiencia: MUX de 4 canais com CI
3.1. Abra o arquivo ExpTDC_27 _MUX_de_4_entradas_com_ CI e identifique o circuito da Figura 6. Inicie a simulação verificando o funcionamento do circuito.
Figura 6 - MUX de 4 canais com CI para experiencia
3.2. Preencha a tabela 3 para todas aas combinações das entradas (E, B e A).
Tabela 3 - Multiplex de 4 entradas com C.I
| EN | B | A | E0 | E1 | E2 | E3 | S |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
3.3. Escreva as suas conclusões.
4. Usando MUX para implementar uma função lógica
. Quando um MUX é usado com esta finalidade, as entradas de seleção são usadas como variáveis lógicas de entrada da função a ser implementada, e cada dado de entrada é conectado em nível ALTO ou BAIXO conforme a tabela-verdade.
Considere uma função que tem a tabela verdade
Arquivo Multisim Live
Tabela Verdade
Tabela Verdade
Suponha que o bloco é um MUX de 8 canais com 3 variaveis de seleção (CBA). Então se voce considerar que as variaveis de seleção de entrada (CBA) são as variaveis de entrada da Tabela Verdade, basta conectar as entradas (E0,E1,E2,E3,E4,E5,E6,E7) nos valores da saida da tabela.
| C | B | A | S |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
