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Un ejercicio práctico para la asignatura de aplicación de sistemas digitales, donde se implementa una unidad aritmética y lógica (alu) en la tarjeta max ii utilizando multiplexores. El objetivo es comprender la utilidad de los multiplexores en los sistemas digitales. Se explica el funcionamiento de multiplexores y demultiplexores, se diseña un multiplexor 4 por 1 y un demultiplexor 1 por 4, y se proporciona una tabla de verdad para la alu. El documento incluye instrucciones para la implementación práctica, materiales necesarios y ejemplos de pruebas.
Tipo: Apuntes
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Multiplexores y Demultiplexores Objetivo: Implementar en la tarjeta Max II una Unidad Aritmética y Lógica (ALU) para aprender la utilidad de los circuitos multiplexores en los sistemas digitales. Multiplexores El multiplexor (también conocido como selector de datos) es un dispositivo digital, capaz de dirigir la información digital proveniente de diversas fuentes a la única línea de salida con que cuenta. En este tipo de dispositivos el valor de las entradas de datos (IN) es irrelevante, lo importante en este circuito es conocer cuál de las entradas de datos es dirigida a la salida (Z) y eso dependerá de las entradas de selección (Sn). Fig. 7.1 Símbolo lógico de un multiplexor N por 1. En el símbolo del multiplexor podemos apreciar que el dispositivo puede tener hasta N entradas de datos (líneas por las que entra la información digital). También cuenta con una sola salida y con n entradas de selección. Multiplexor 4 por 1 Diseñar un MUX 4 por 1. Una vez que se sabe cuántas entradas de datos ( IN ) tiene el MUX, podemos determinar el número de entradas de selección ( Sn ) son necesarias, con base en la siguiente igualdad
Donde: N es el número de entradas de datos n es el número de entradas de selección
Despejando n para conocer el número de entradas de selección. log 𝑁 𝑛 = log 2 𝑛 = 𝑛 = 2 Fig. 7.2 Símbolo lógico del multiplexor 4 por 1
Demultiplexor 1 por 4 Diseñar un DEMUX 4 por 1. Una vez que se establece cuántas salidas de datos ( ZN ) tiene el DEMUX, podemos determinar el número de entradas de selección ( Sn ) que son necesarias, con base en la siguiente igualdad
Donde: N es el número de salidas de datos n es el número de entradas de selección
Despejando n para conocer el número de entradas de selección. log 𝑁 𝑛 = log 2 𝑛 = 𝑛 = 2 Fig. 7.2 Símbolo lógico del multiplexor 4 por 1 Como ya se había mencionado, la entrada será dirigida hacia la salida que corresponda según la combinación de entradas de selección. Por lo que se tiene la siguiente tabla de verdad. S1 S0 Z0 Z1 Z2 Z 0 0 I 0 0 0 0 1 0 I 0 0 1 0 0 0 I 0 1 1 0 0 0 I 𝒁𝟎 = ̅ 𝑺𝟏̅̅̅̅̅̅ 𝑺𝟎 𝑰 𝒁𝟏̅̅̅ = 𝑺𝟏̅̅̅ 𝑺𝑶𝑰 𝒁𝟐 = 𝑺𝟏̅̅̅ 𝑺𝟎 𝑰 𝒁𝟑 = 𝑺𝟏̅̅̅ 𝑺𝟎 𝑰 Funciones lógicas de cada salida del DEMUX 1 por 4 Las funciones anteriores expresan que:
El circuito lógico resultante es: Materiales:
101 OR (11 OR 10) 110 XOR (11 XOR 10)
11 1 NOT (NOT 11 NOT 10)
