Multiplexor
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Multiplexor . En el campo de la electrónica el multiplexor se utiliza como dispositivo que puede recibir varias entradas y transmitirlas por un medio de transmisión compartido.
Sumario
Generales
Para que el multiplexor pueda recibir varias entradas y transmitirlas por un medio de transmisión compartido, debe dividir el medio de transmisión en múltiples canales, para que varios nodos puedan comunicarse al mismo tiempo.
Una señal que está multiplexada debe demultiplexarse en el otro extremo.Según la forma en que se realice esta división del medio de transmisión, existen varias clases de multiplexación.
Clases de multiplexación
- Multiplexación por división de frecuencia.
- Multiplexación por división de tiempo.
- Multiplexación por división de código.
- Multiplexación por división de longitud de onda.
Electrónica digital
Un multiplexor es un circuito combinacional con 2n líneas de entrada de datos, 1 línea de salida y n entradas de selección. Las entradas de selección indican cuál de estas líneas de entrada de datos es la que proporciona el valor a la línea de salida. También se pueden construir multiplexores con mayor número de entradas utilizando multiplexores de menos entradas, utilizando la composición de multiplexores.
En electrónica digital, es usado para el control de un flujo de información que equivale a un conmutador. En su forma más básica se compone de dos entradas de datos (A y B), una salida de datos y una entrada de control. Cuando la entrada de control se pone a 0 lógico, la señal de datos A es conectada a la salida; cuando la entrada de control se pone a 1 lógico, la señal de datos B es la que se conecta a la salida.
El multiplexor es una aplicación particular de los decodificadores, tal que existe una entrada de habilitación (EN) por cada puerta AND y al final se hace un OR entre todas las salidas de las puertas AND.
Aplicaciones
La función de un multiplexor da lugar a diversas aplicaciones.
- Serializador: Convierte datos desde el formato paralelo al formato serie.
- Transmisión multiplexada: Utilizando las mismas líneas de conexión, se transmiten diferentes datos de distinta procedencia.
- Realización de funciones lógicas: Utilizando inversores y conectando a 0 ó 1 las entradas según interese, se consigue diseñar funciones complejas, de un modo más compacto que con las tradicionales puertas lógicas.
Tipos de multiplexores
Dentro de la gran variedad de multiplexores que existen en el mercado, hay varios tipos que se destacan por su gran utilidad en circuitos digitales:
- Multiplexor de 8 entradas.
- Multiplexor de 16 entradas.
- Doble multiplexor de 4 entradas.
Dentro del primer tipo podemos hacer la distinción entre tener la entrada de “strobe” o no. La tecnología utilizada para su diseño es TTL, de alta integración, y la potencia que disipan suele ser de unos 150 mW. El tiempo de retardo típico es de unos 25 nanosegundos y tienen un "fan - out" de 10. Normalmente, estos circuitos suelen dar dos tipos de salida: una afirmada y la otra negada.
En cuanto al segundo tipo de multiplexores, se diferencian de los primeros en el número de entradas, que es el doble, y que no existe la posibilidad de tener dos salidas, sino que sólo se puede optar por la negada y, en consecuencia, a la salida únicamente se tendrán los datos de la entrada complementados. La potencia de disipación para estos multiplexores viene a ser de aproximadamente unos 200 mW. El tiempo de retardo y el "fan - out" son más o menos iguales que en el caso del multiplexor de 8 entradas.
En el último de los tipos, dentro del mismo encapsulado del circuito integrado, se tienen dos multiplexores de cuatro entradas de datos: dos de control y una señal de “strobe” cada uno.
Doble multiplexor de cuatro entradas
Las entradas de control son comunes para ambos multiplexores. Al igual que los anteriores, se suelen realizar con tecnología TTL de alta integración, y tienen una disipación media de unos 180 mW.
Con estos tres tipos de multiplexores trabajaremos habitualmente, incluso en el caso de tener que emplear algún otro de orden superior, es decir, con mayor número de entradas. Para ello, necesitaremos utilizar más de un multiplexor de los descritos anteriormente.
Multiplexor de 32 entradas
Está construido a partir de cuatro multiplexores de 8 entradas y uno de 4 entradas. La forma de conectarlos entre sí depende de la aplicación concreta de que se trate, pero siempre habrá que disponer de más de una etapa de multiplexores, lo cual acarrea un tiempo de retardo. Así, por ejemplo, para seleccionar un dato de entre las 32 entradas de que se dispone, se debe diseñar un sistema análogo al representado en la figura correspondiente. El primer multiplexor de 8 entradas sitúa secuencialmente los datos de entrada I0 a I7 en la línea de salida de éste, a medida que el código de las señales de control va variando. Análogamente, el segundo multiplexor, también de 8 entradas, transmitirá los datos I8 a I15 a su línea de salida, dependiendo de las señales de control.
Estas entradas de control están unidas entre sí de manera que cuando, por ejemplo, aparece en la línea de salida del primer multiplexor I1, en la salida del segundo estará I9, en la del tercero I17 y en la del último I25. Si se quiere sacar a la salida del conjunto de multiplexores cualquiera de las líneas de salida anteriormente citadas, se necesitará utilizar un multiplexor de 4 entradas y, con sus señales de control, se activará la entrada deseada. Así, por ejemplo, para tener en la salida final la línea de entrada I1, habría que poner en el último multiplexor de 4 entradas la combinación 00 en sus señales de control. Otras aplicaciones importantes
- La conversión paralelo - serie. Al conducir la salida en paralelo de un ordenador hacia un terminal remoto a través de una línea de transmisión serie.
- La generación de funciones para lógica combinatoria.
