MULTIPLEXORES Y COMPARADORES

SENA CENTRO PARA LA INDUSTRIA PETROQUIMICA

MULTIPLEXORES Y COMPARADORES GRUPO 2

ARMANDO ESTRADA GONZALEZ, MARLON MEJIA, ELVIS AVILA CATHI LEE GRAU, MARTHA ZUARES, REYNALDO RIVERA, FREDY BARRERA 13/05/2011

MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL

Los multiplexores son circuitos que están compuestos por varias entradas y una salida de datos y tiene controles capaces de seleccionar una de las entradas para transmitir el resultado a la única salida. La entrada seleccionada no la dan la combinación de ceros y unos que tienen los controles. También son conocidos con el nombre de MUX. Este tiene varias representaciones graficas, por ejemplo un multiplexor de 4 entradas y una salida, que por consiguiente tiene 2 controles:

MUL IPLEXORES Y COMPARADORE COMPARADORE

CONCEPTOS PREVIO (MARCO TEORICO) MULTIPLEXORES: Los multiplexores son circuitos combinacion les con varias entradas y una salida de datos, y están dotados de entradas de ontrol capaces de seleccionar una, y sóllo una, de las entradas de datos para pe mitir su transmisión desde la ent rada seleccionada a la salida que es úni a. La entrada seleccionad viene determinada por la combinación e ceros (0) y unos (1) lógicos en las e ntradas de control. La cantidad que nec sitaremos será igual a la potencia de 2 ue resulte de analizar el número de entr adas. Así, por ejemplo, a un multiplexo r de 8 entradas le corresponderán 3 de c ontrol. Podemos decir que la fu nción de un multiplexor consiste en sele cionar una de entre un número de líne s de entrada y transmitir el dato de un c anal de información único. Por lo tanto, es equivalente a un conmutador e varias entradas y una salida.

Un comparador: es un ircuito electrónico ya sea analógico o di ital, capaz de comparar dos señales d entrada y variar la salida en función de cuál es mayor.

Funcionamiento del comparador Estudiemos el siguiente circuito:

En este circuito, se alim nta el amplificador operacional con dos tensiones +Vcc = 15V y -Vcc = -15 V. Se c onecta la patilla V+ del amplificador a m sa (tierra) para que sirva como tensión e referencia, en este caso 0 V. A la entr da V- del amplificador se conecta una fuente de tensión (Vi) variable en el tiempo, en este caso es una tensión sinu soidal.

2

Centro para la ind stria petroquímica Mantenimiento el ctrónico e instrumental instrumental industrial Grupo 2

MULTIPLEXORES Y COMPARADORES COMPARADORES

Códigos Digitales En términos generales, un código es un grupo de símbolos que representan algún tipo de información reconocible. En los sistemas digitales, los códigos se utilizan para manipular datos y representar números, letras, signos y otros caracteres en forma binaria, es decir como una combinación equivalente de niveles altos (1's) y bajos (0's) de voltaje. El uso de códigos es muy frecuente en la vida diaria: los seres humanos se comunican a través de palabras y otros códigos; en telegrafía se utiliza el código Morse; en radioafición se emplea el e l código Q; los l os productos de un supermercado supermercado se identifican de acuerdo con su código de barras; etc. Los siguientes son algunos ejemplos de códigos digitales: Octal. Código de 3 bits que se utiliza para representar los números del 0 al 7. En la anterior tabla se resume este sistema de codificación. El código octal de 5, por ejemplo, es 101 (C=1, B=0, A=0); el de 0 es 000, etc. El bit de la izquierda (C) se denomina MSB o bit más significativo y el de la derecha (A) LSB o bit menos significativo. Hexadecimal. Código de 4 bits que se utiliza para representar los números del 0 al 15. En la tabla 9-2 se resume este sistema de codificación. El código hexadecimal de 13, por ejemplo, es DCBA=1101, el de 2 es 0010, etc. El bit D es el más significativo (MSB) y el A el menos significativo LSB. Decimal codificado en binario (BCD). El BCD es un código de 4 bits que se utiliza para representar los números del 0 al 9. En la tabla 9-3 se resume este sistema de codificación. Como puede verse, el BCD es similar al hexadecimal pero no utiliza los códigos 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 y 1111, correspondientes a los números del 10 al 15. Codificar cualquier número mayor de 9 en BCD es muy fácil. La técnica consiste en remplazar cada dígito decimal por su código BCD correspondiente. Por ejemplo, el código BCD correspondiente al número 790 es 0111 1001 0000 porque a 7 le corresponde el código 0111, a 9 el código 1001 y a 0 el código 0000.

3

Centro para la industria petroquímica Mantenimiento Mantenimiento electrónico e instrument i nstrumental al industrial Grupo 2


INTRODUCCION De acuerdo al número de compuertas que posee un integrado (escala de integración), se clasifican en: SSI: Small Scale Integration, si posee entre 1 y 10 compuertas, p. ej. Integrado 7400 (4 compuertas Nand de dos entradas). MSI: Medium Scale Integration, si posee entre 10 y 100 compuertas, p. ej. Decodificadores, multiplexores. LSI: Large Scale Integration, si posee entre 100 y 1000 compuertas, p. ej. Unidades aritméticas. VLSI: Very Large Scale Integration, si posee más de 1000 compuertas, p. ej. Microprocesadores. Una vez estudiadas las compuertas lógicas, su aplicación y las herramientas de diseño (Mapas de Karnaugh, Método de Quine Mc Cluskey) vamos a analizar bloques funcionales de circuitos combinatorios tales como multiplexores y comparadores.

4



TALLER TEORICO 1_Realizar la síntesis de una función de 4 variables a, b, c y d que tome el valor 1 cuando el número de variables que están en estado 1 es superior al de las que se encuentran en estado 0. Nunca puede haber más de tres variables en estado 1 simultáneamente. Para ello, obtener la tabla de verdad, las expresiones mínimas de términos canónicos, y a partir de ahí, implementar el circuito Empleando el multiplexor 74LS151 y las puertas lógicas que consideres necesarias.

SOLUCION

A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

C D 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1

5

F 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0

GND

U2 4 3 2 1 15 14 13 12

U1:A 1

2

74LS04 DSW1 5

OFF

ON

1 2 3 4

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

11 10 9

Y Y

5 6

D1 LED-YELLOW

D2

A B C

7

LED-YELLOW

E

DIPSWC_4

74151 VCC

GND


GND


Implementar las siguientes funciones Usando un multiplexor 4 a 1 (4 entradas con 2 2_ Implementar líneas de selección y una salida) y los inversores necesarios.

SOLUCION;

B 0 0 1 1

C 0 1 0 1

F 1 1 1 0

VCC

U2 6 5 4 3 10 11 12 13

GND

DSW1 4 3

OFF

ON

14 2 1 15

1 2

DIPSW_2

1X0 1X1 1X2 1X3 2X0 2X1 2X2 2X3 A B 1E 2E 74153

GND

GND

6


1Y

7

D1 LED-YELLOW 2Y

9

GND


A 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 1 0 1 0 1 0 1

F 1 0 0 0 0 1 1 0

U2 6 5 4 3

U1:A 1

2

10 11 12 GND 13

74LS04

DSW1 OFF

6 5 4

ON

1X0 1X1 1X2 1X3

1 2 3

2X0 2X1 2X2 2X3

14 2 1 15

DIPSW_3

7

1Y

D1 LED-YELLOW 9

2Y

A B 1E 2E

GND

74153

GND

GND

A 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 1 0 1 0 1 0 1

F 1 0 0 1 1 0 1 0

U2 6 5 4 3

U1:A 1

2

10 11 12 13

74LS04

DSW1 6 5 4

OFF

ON

1 2 3

14 2 1 15

DIPSW_3

1Y

2X0 2X1 2X2 2X3

2Y

A B 1E 2E 74153

GND

GND

7

1X0 1X1 1X2 1X3


7

D1 LED-YELLOW 9

GND


Nota: la relación de la tabla y el circuito dará dependiendo de cómo có mo asumas las variables de izquierda derecha o viceversa. X 0 0 0 0 1 1 1 1

Y 0 0 1 1 0 0 1 1

X 0 1 0 1 0 1 0 1

F 0 1 0 1 0 1 1 1 U2 6 5 4 3

VCC

10 11 12 13

DSW1 6 5 4

OFF

ON

1 2 3

14 2 1 15

DIPSW_3

1X0 1X1 1X2 1X3 2X0 2X1 2X2 2X3 A B 1E 2E 74153

GND

GND

8


1Y

7

D1 LED-YELLOW 2Y

9

GND


3_Diseñar un circuito que ante dos entradas de cuatro bits (X e Y) presente a su salida (Z) el menor de ambos. Para el diseño se emplearan comparadores de cuatro bits y multiplexores de dos canales de cuatro bits cada uno.

DSW1 5

OF F

ON

1 2 3 4

U1 10 12 13 15 9 11 14 1 2 3 4

DIPSWC_4

GND GND

DSW2 5

O FF

ON

1 2 3 4

DIPSWC_4 GND GND

A0 A1 A2 A3 B0 B1 B2 B3 AB A>B

7 6 5

QAB

7485

U2 2 3 5 6 11 10 14 13 1 15

1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B

1Y 2Y 3Y 4Y

4 7 9 12

A/B E 74157

D4

D3

D1

D2

LED-YELLOW LED-YELLOWLED-YELLOW LED-YELLOW

GND GND

D N G

9



4_Diseñar un circuito que permita introducir dos números decimales A y B y visualizar en un display 7 segmentos el mayor de ellos. Si ambos resultaran iguales, no se visualizaría nada. U1 4 3 2 1 15 14 13 12

GND

11 10 9 7

4 3 2 1 N O F F O

DSW1

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

5

Y

6

Y

A B C E 74151

DIPSW_4

5 6 7 8

U2 4 3 2 1 15 14 13 12

R4 R1 R2 R3 200 200 200 200

11 10 9 7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

5

Y

6

Y

A B C E

U5

74151

CC

7 1 2 6 4 5 3

U6 10 12 13 15 9 11 14 1 2 3 4

GND

A0 A1 A2 A3 B0 B1 B2 B3 AB

13 12 11 10 9 15 14

7447

1

U3

2 4 3 2 1 15 14 13 12

74LS04

4 3 2 1

F F O

QA QB QC QD QE QF QG

U7:A

7 6 5

QAB

7485

N O

A B C D BI/RBO RBI LT

DSW2 DIPSW_4

11 10 9

5 6 7 8

7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

5

Y

6

Y

A B C E 74151

U4 4 3 2 1 15 14 13 12

R8 R7 R6 R5 200 200 200 200

11 10 9

VCC

7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

5

Y

6

Y

A B C E 74151

El circuito comparador de 4 bits se realizo en este caso con 4 multiplexores colocando la entrada de (A) del comparador a cada cero (0) de entrada de los multiplexores como se muestra y la entrada (B) del comparador en la entrada uno (1) de los multiplexores, las entradas de selección con los enable enab le a GND Otra forma: C C V

VCC

DSW1 O FF

11

ON

U4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIPSWC_10

VCC

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9

Q0 Q1 Q2 Q3

EI

EO

U2 2 3 5 6 11 10 14 13

U1

ENCODER_10_4 VCC

C C V

DSW2 11

O FF

U5

ON

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIPSWC_10 VCC

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9

Q0 Q1 Q2 Q3

EI

EO

10 12 13 15 9 11 14 1 2 3 4

A0 A1 A2 A3 B0 B1 B2 B3 AB

1 15

1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B A/B E 74LS157

QAB

7 6 5

7485

ENCODER_10_4 GND

10


U3 1Y 2Y 3Y 4Y

4

7 1 2 6 4 5 3

7 9 12

A B C D BI/RBO RBI LT 74LS47

GND


13 12 11 10 9 15 14


SIMULACION CON IGUALDAD NUMERICA C C V

VCC

DSW1 O FF

11

ON

U4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9

DIPSWC_10

VCC

EI

U2

Q0 Q1 Q2 Q3

2 3 5 6 11 10 14 13

U1 EO

ENCODER_10_4 VCC

C C V

DSW2 11

O FF

U5

ON

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIPSWC_10 VCC

11

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9

Q0 Q1 Q2 Q3

EI

EO

10 12 13 15 9 11 14 1 2 3 4

A0 A1 A2 A3 B0 B1 B2 B3 AB

1 15

1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B A/B E 74LS157

QAB

7 6 5

7485

ENCODER_10_4


U3 1Y 2Y 3Y 4Y

4

7 1 2 6 4 5 3

7 9 12

A B C D BI/RBO RBI LT 74LS47

GND


13 12 11 10 9 15 14


5_Un examen de Circuitos Lógicos consta de cinco preguntas numeradas del uno a cinco, P (1:5). Para calificar dicho examen el profesor quiere disponer de un pequeño sistema digital combinacional cuyo funcionamiento se especifica de la siguiente manera: •

•

•

•

•

•

•

Para que el examen sea corregido en su totalidad será necesario haber respondido correctamente a la pregunta P1. En caso contrario será calificado como Suspenso. La calificación final (Suspenso, Aprobado, Notable, Sobresaliente, Matrícula de Honor) se obtendrá tras evaluar el resto de preguntas, P (2:5) según el siguiente criterio: Para obtener al menos la calificación de Aprobado será necesario haber respondido correctamente la pregunta P5 y al menos una de las tres restantes. O bien, haber respondido correctamente las preguntas P2, P3 y P4. Para obtener al menos la calificación de Notable será necesario haber respondido correctamente la pregunta P5 y al menos dos de las tres restantes. O bien, P5 y P2. Para obtener al menos la calificación de Sobresaliente será necesario haber respondido correctamente las preguntas P5 y P3, y al menos una de las dos restantes. Para obtener la calificación de Matrícula de Honor será necesario haber respondido correctamente todas las preguntas. En el caso de no alcanzar al menos la calificación de Aprobado, esta será de Suspenso.

12



a) Especificar dicho sistema empleando un número mínimo de variables binarias

de entrada/ salida y describir su significado.

TABLA DE VERDAD P5 P4 P3 P2 SUSPENSO APROBADO NOTABLE SOBRESALIENTE MEDALLA DE ONOR

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

1

1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

1

1

1

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1

0

0

0

1

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

1

1

1

0

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

13



b) Realizar un diseño a partir de expresiones booleanas mínimas de las funciones de salida. Usar puertas lógicas del tipo y número de entradas que sea necesario. P5 P4 P3 P2 P1

0 6 7 8 9 1 O F F O N

U4:D

DSW5

13

DIPSW_5

12 74HC04

5 4 3 2 1

U5:B

U4:E 11

3 4 5

10 74HC04

U4:F

9

6

U10:B

U7:B

74HC11

4

4

6

8

6

U9:A

74HC04

SUSPENSO

5

5

D4

74HC08

1 2 8

74HC32 9

LED-YELLOW

U10:A 1

U8:A 1

3

74HC4075 2 2 74HC08

74HC04

9 10

U4:B 3

U1:B 8

12 13

4

74HC21

5

U6:D

U7:A

74HC04

U4:C

12

1 6

74HC04

11 3

U6:B

APROBADO

13

2

4

D1

74HC08 6

74HC32

LED-YELLOW

5 74HC08

U6:C 9

U3:B

8

4

10 6

5

74HC08 74HC86

U8:B 3

4

1 2

2

4 5

U4:A 1

74HC04

U11:A U6:A

6 1

3

U7:C

74HC21

74HC04

2

NOTABLE

9 8

74HC08

D2

10

LED-YELLOW 9 10

74HC32

U11:B 8

12 13 74HC21

U2:B 4 6 5

U2:D

U2:C 74HC08

12

9

11 8

U3:A 1

74HC08 3

74HC08

2

U2:A

U1:A

1 3 6

4 5

2 74HC08

74HC21

MEDALLA DE HONOR D3 LED-YELLOW

14

D5 LED-YELLOW

74HC86

1 2

SOBRESALIENTE

13

10



C) Realizar un diseño utilizando un multiplexor 8x1 con entrada de habilitación activa a nivel bajo y un número mínimo de puertas lógicas. Justificar adecuadamente el correcto funcionamiento del sistema.

1 P 2 P 3 P 4 P

SUSPENSO

0 0

U4

0 U3:B

0 3

0 D N G

5 P

4

C C V

74LS04

4 3 2 1 15 14 13 12

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

11 10 9

Y

1

6

2

3

Y

74HC08

D1 LED-YELLOW

A B C

7

GND

U8:A 5

E 74HC151

APROBADO

1 P 2 P 3 P 4 P 5 P

0 0 U1

0

4 3 2 1 15 14 13 12

0 0 U2:A 1

2

11 10 9

74LS04

7 D N G

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

Y Y

5 6

A B C E

U8:B 4 6 5

74HC151

GND

74HC08

D2 LED-YELLOW

15



P1

NOTABLE

U5 1 P 2 P 3 P 4 P

4 3 2 1 15 14 13 12

0 0 0

11 10 9

0 0

5 P

7

GND

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

Y Y

5 6

A B C

U8:C 9 8

E

10

74HC151 74HC08

D3 LED-YELLOW

SOBRESALIENTE U7 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P

16

U2:D

0 0

13

12

0

4 3 2 1 15 14 13 12 11 10 9

0 0 GND

7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 A B C E

Y Y

5 6

U9:A 1 3 2

74HC151 74HC08

D5 LED-YELLOW



MEDALLA DE HONOR

U6 1 P

4 3 2 1 15 14 13 12

0

2 P 0 3 0 P

11 10 9

0

4 P 0 5 P

GND

7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 A B C E

Y Y

5 6

U8:D 12 11 13

74HC151

74HC08

D4 LED-YELLOW

17



TALLER PRÁCTICO Material necesario: Circuitos integrados: 1-74151 1 - 7485 1 - 74LS48 1 - 74HC151

1 - 74LS157 1 - 74LS139 1 - 74LS04 1 - 74LS00 Resistencias: 7 - 1 k Otros: 2 - Display 7 segmentos Diodos LED

1. El multiplexor multiplexor como generador de funciones funciones universal: Una aplicación muy útil de los multiplexores/selectores de datos consiste en la generación de funciones lógicas combinacionales en forma de suma de productos. Cuando se emplea de esta manera puede reemplazar a los diseños combinacional en base a puertas lógicas discretas, lo que permite reducir drásticamente el número de circuitos integrados utilizados y una mayor facilidad a la hora de cambiar un diseño. En general, para implementar una función de n variables es necesario un d e selección de datos. En esta sección realizaremos multiplexor de n − 1 entradas de

18



la implementación de una función de tres variables y una función de cuatro variables.

En el primer caso utilizaremos el 74LS151 para implementar la función Para ello montaremos el siguiente circuito (Figura 1) donde a es el bit menos significativo:

SOLUCION: 1_simulacion U2

VCC

4 3 2 1 15 14 13 12

DSW1 GND 6 5 4 VCC

OFF

ON

DIPSW_3

1 2 3

11 10 9 GND

7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

Y Y

5 6

D2 LED-YELLOW

A B C

D1 LED-YELLOW

E 74HC151 GND C C V

19



MONTAJE

20



2_ Una vez implementado el circuito con la ayuda de la hoja de características, conectaremos la salida a un diodo led (con su respectiva resistencia limitadora en serie) para comprobar cuando la función toma los valores lógicos ‘1’ y ‘0’. 1. Introducir todas las combinaciones posibles de entrada por los selectores de datos a b y c lo que permitirá desarrollar la tabla de verdad del circuito.

C 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

A 0 1 0 1 0 1 0 1

F 0 1 0 1 0 1 1 0

2. Se diseñara las conexiones para que el mismo multiplexor realice la función

C 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

A 0 1 0 1 0 1 0 1

F 1 0 1 0 1 0 0 0

U2 4 3 2 1 15 14 13 12

VCC

DSW1 6 5 4 GND

OFF

ON

DIPSW_3

GND 1 2 3

11 10 9 GND

7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

Y Y

5 6

D2 LED-YELLOW

A B C

D1 LED-YELLOW C C V

E 74151 GND

21



22



3. Ahora es el turno de realizar el montaje de una función de cuatro variables. Para ello montaremos con la ayuda de las hojas de características el circuito que se muestra en la Figura.

A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

C D 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1

F 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1

Solución:

U2

U1:A 1 VCC

4 3 2 1 15 14 13 12

2 74LS04

DSW1 5

GND

O FF

ON

DIPSWC_4

1 2 3 4

11 10 9 GND

7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

Y Y

5 6

D2 LED-YELLOW

A B C E 74151

GND C C V

23


D1 LED-YELLOW


24


MULTIPLEXORES Y COMPARADORES COMPARADORES 3_Diseñar y montar con un multiplexor 8:1 la función

A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

C D 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1

25

F 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0

C C V D N G

U3:A 1

U2 2

4 3 2 1 15 14 13 12

74LS04

A B C D

DSW1 8 7 6 5

OFF

ON

1 2 3 4

DIPSW_4


11 10 9 GND

7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 A B C E 74HC151

Y Y

5

D3

6

D N G


1. Extensión de multiplexores: Como sabemos, en el mercado se encuentran circuitos integrados multiplexores de hasta 16 entradas. En algunos sistemas digitales es posible que se necesiten más de 16 entradas a multiplexar. Entonces el diseñador se ve obligado a utilizar más de un integrado para resolver su problema. En concreto en esta práctica se pide que se diseñe y se monte Utilizando multiplexores 74HC151 (2) y cualquier otra lógica necesaria un circuito que multiplexe 16 líneas de entrada de datos a una sola línea de salida de datos.

26


MULTIPLEXORES Y COMPARADORES COMPARADORES SIMULACION:

0

1

1

0

2

0

3

0

4

0

5

0

6

0

7

0

U1 4 3 2 1 15 14 13 12 11 10 9 7

DSW3 8 7 6 5

GND

O FF

ON

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

Y Y

5 6

A B C E 74HC151

1 2 3 4

DIPSW_4

U4:A 1

2

8

0

9

0

10

0

11

0

12

0

13

0

14

0

15

0

74LS04

U3

U2 4 3 2 1 15 14 13 12 11 10 9 7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

Y Y

5 6

A B C E 74HC151

27


4 3 2 1 15 14 13 12 11 10 9 7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

Y Y

5 6

D1 LED-YELLOW

D2 LED-YELLOW

A B C

GND VCC

E 74HC151


1. Display multiplexor de7 segmentos Esta práctica pretende que el alumno entienda el significado de la multiplicación de un canal de datos. Para ello se montara el circuito de la Figura. A diferencia de los anteriores montajes, esta vez se necesitan utilizar cuatro multiplexores 2 a 1 como los que Implementa el 74LS157. También es necesario generar una señal cuadrada de 0 a 5 V que introduciremos por la entrada de selección de datos. Por último, indicar que no se debe olvidar habilitar los integrados de forma conveniente.

SIMULACION ISIS DSW1 9

O FF

ON

U1 1 2 3 4 5 6 7 8

2 3 5 6 11 10 14 13

U1(A/B)

1 15

DIPSWC_8

1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B

U2 1Y 2Y 3Y 4Y

4

7 1 2 6 4 5 3

7 9 12

A B C D BI/RBO RBI LT


13 12 11 10 9 15 14

74LS48

A/B E 74LS157

GND

C C V

GND

U3:A 2 3 1

A B E

Y0 Y1 Y2 Y3

4 5 6 7

74LS139 GND

28


MULTIPLEXORES Y COMPARADORES

VER EL VIDEO PARA OBSERVAR EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO GENERADO POR UNA ONDA CUANDRADA.

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Centro para la industria petroquímica Mantenimiento Mantenimiento electrónico e instrumental instrumental industrial i ndustrial Grupo 2


1. Indicar a que frecuencia los displays no muestran ningún tipo de parpadeo (frecuencia nominal de trabajo)

2. Indicar el rango de frecuencia máximo y mínimo de funcionamiento

3. Comprobar su funcionamiento adecuado para varias combinaciones de números en BCD. 4. Explique claramente cuál es la función de cada circuito integrado.

4_COMPARADORES Comprobar el correcto funcionamiento de un comparador. COMPARADOR DE 4 BITS

0 0 0 0 0 0 0 0

U1 10 12 13 15 9 11 14 1 2 3 4

A0 A1 A2 A3 B0 B1 B2 B3 AB

QAB

7 6 5

D1

7485

LED-YELLOW

D2 LED-YELLOW

D3 LED-YELLOW

30



31



DISEÑO 1. Plantear una situación en la que su implementación implementaci ón la puedas realizar con multiplexores(el circuito debe ser implementado) 2. R/ En nevera dispensadora de gaseosas, se necesita sacar el sabor del producto deseado seleccionando en códigos binarios solo un sabor de los ocho que hay , implementar esta situación con multiplexores de 8 a 1.

manzana uva pera naranja mango limon sandia toronja

1 1 1 1 1 1

U1 4 3 2 1 15 14 13 12

1 1

0 0

11 10 9

0

7

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 A B C E 74HC151

GND

32


Y Y

5 6

D1

GND


3: Plantear una situación en la que su implementación la puedas realizar con comparadores (el circuito debe ser implementado)

R/ En dos colegios públicos escogen a los 16 alumnos alum nos cada uno, con el mejor promedio, se desea desea compararlos para así enumerarlos enumerarlos desde el 0 hasta el 15.

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CONCLUSION: Podemos concluir que observamos y aprendimos como funciona los multiplexores como generador de funciones universal, adquiriendo la destreza para así implementarlos tanto en el simulador como en la protoboard También podemos utilizar los multiplexores como extensión ya que el mercado algunas veces no encontramos dichos integrados con gran capacidad, con este podemos extender las diferentes entradas para que cumpla las condiciones con el circuito que desearíamos implementar Aprendimos el funcionamiento funcionamient o de los circuitos comparadores Con los multiplexores y comparadores podemos ahorrarnos dinero y facilitarnos el trabajo ya que con este podemos implementar circuitos con funciones ya que este opera casi en todas las funciones.

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MULTIPLEXORES Y COMPARADORES

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