Los multiplexores y demultiplexores son dispositivos lógicos digitales. Permiten la selección de entradas y distribución de señales en sistemas electrónicos. Un multiplexor escoge entre varias entradas para enviar un dato. El demultiplexor hace al revés, elige un dato de entrada y lo envía a varias salidas diferentes.
Estos ayudan a hacer circuitos electrónicos más fáciles de entender y usar. Son ideales para usar en sistemas digitales porque ahorran espacio y hacen todo más sencillo.
Introducción
Revisar la teoría electrónica es siempre útil. Aquí vamos a aprender sobre los multiplexores y demultiplexores. Saber sobre estos dispositivos fundamentales es importante para entender mejor los circuitos electrónicos.
Conceptos Clave
- Los multiplexores y demultiplexores son dispositivos lógicos digitales que permiten la selección y distribución de señales en sistemas electrónicos.
- Los multiplexores transmiten en la salida el dato que se quiera de entre varias entradas, a través de un selector.
- Los demultiplexores toman una sola señal de entrada y la envían a una de varias señales de salida, también mediante un selector.
- Estos dispositivos se utilizan ampliamente en el diseño de circuitos electrónicos, especialmente en sistemas digitales, para ahorrar espacio, reducir la complejidad y aumentar la flexibilidad.
- Comprender el funcionamiento de los multiplexores y demultiplexores es fundamental para el desarrollo de sistemas electrónicos digitales más complejos.
Introducción
Es bueno entender la electrónica, básica para todo en tecnología. En este texto, se hablará de los multiplexores y demultiplexores. Aprenderás qué son, sus tipos y qué se necesita para hacer uno.
Multiplexores: Concepto y Funcionamiento
Un multiplexor o mux es un circuito que ayuda a elegir qué dato mostrar. Usa varias entradas y permite sacar solo un dato a la salida. Así, puedes escoger qué información ver fácilmente. Además, tiene entradas de selección para elegir la entrada deseada.
Ejemplo Práctico de un Multiplexor
Imagina un mux de 4 entradas con 2 selectores. Esto se debe a que 2^2=4. Así, sí tendrás 8 entradas (D0 a D7), 3 selectores (S0, S1 y S2) y una salida Z. Z mostrará el dato de la entrada que los selectores escojan.
Entradas de Datos y Entradas de Selección
En los multiplexores encontramos entradas de datos y de selección. Las entradas de datos llevan la información. Mientras, las de selección eligen qué información mostrar en la salida.
Multiplexores de 1 bit
Un multiplexor de 1 bit toma datos de 1 bit y solo da 1 resultado. Puede elegir entre dos datos con una entrada de selección S.
Multiplexores con una Entrada de Selección
La salida de estos multiplexores, F, se calcula con F = D0·(NO S) + D1·S. Depende de la entrada de selección y los datos en D0 y D1.
Expresiones Booleanas de Multiplexores de 1 bit
Uso de ecuaciones simples para entender y crear los multiplexores de 1 bit. Ayudan a simplificar el proceso de diseño.
Multiplexores y bits
Los multiplexores usan canales de entrada de diferentes tamaños. Algunos son de 2 bits, 4 bits o 8 bits. El tamaño del canal de entrada decide cuántos bits verás al final.
Por ejemplo, si usamos un multiplexor de 4 canales con 2 bits, veremos solo 2 bits en la salida. Pero, si es un multiplexor de 4 canales pero de solo 1 bit, la salida será de solo 1 bit.
Con los multiplexores de 1 bit se empieza. Luego, se construyen otros más grandes. Estos pueden tener más canales o más bits por canal.
Multiplexores: Conversión de Paralelo a Serie
Los multiplexores hacen un gran trabajo. Cambian datos de transmisión de paralelo a serie. Ayudan en sistemas electrónicos donde debemos mover info rápidamente.
Enviar datos en paralelo es rápido pero costoso. Cuesta más y usa más recursos. Esto es porque un cable debe llevar cada bit.
Los multiplexores simplifican esto. Hacen que podamos mandar muchos datos por un solo cable. Es un poco más lento que en paralelo pero más barato.
Esta función de los multiplexores es muy valiosa. En electrónica, a menudo necesitamos enviar mucha info por un canal. Así, ahorramos en recursos y espacio.
Demultiplexores
Los demultiplexores son como los opuestos de los multiplexores. Eligen una salida basada en señales de entrada.
Demultiplexor de Dos Salidas
Este demultiplexor tiene una entrada de datos y dos salidas. La selección decide qué salida recibirá los datos.
Demultiplexor de Cuatro Salidas
Este modelo cuenta con una entrada de datos, dos selecciones, y cuatro posibles salidas. Las señales de selección eligen la salida correcta.
Multiplexores y Demultiplexores
Los multiplexores y demultiplexores trabajan juntos en muchos sitios. Los multiplexores escogen una señal de varias y la mandan a un solo lugar. Los demultiplexores hacen lo contrario, toman una señal y la envían a muchos lugares. Ambos usan puertas lógicas y ayudan mucho en el mundo digital. Se usan para enviar datos, cambiar señales y más.
| Características | Multiplexores | Demultiplexores |
|---|---|---|
| Función | Seleccionar una entrada de varias y enviarla a una sola salida | Tomar una sola entrada y distribuirla a una de varias salidas |
| Circuitos Lógicos | Combinacionales | Combinacionales |
| Aplicaciones | Transmisión de datos, decodificación de señales, conversión de formatos | Decodificación de señales, distribución de señales, conversión de formatos |
| Ejemplos | Selección de fuentes de audio/video, conmutación de líneas telefónicas | Activación de segmentos en pantallas de 7 segmentos, selección de periféricos en un computador |
Aplicaciones de los Multiplexores
Los multiplexores son muy útiles en el diseño de circuitos electrónicos. Pueden juntar muchas señales de datos en una sola. Así, se ahorra ancho de banda y se reduce la interferencia. También eligen una fuente de datos de varias y la envían a un solo lugar. Esto hace que se gaste menos espacio, se disminuya la complejidad y se gane en flexibilidad.
Estos aparatos pueden hacer varias tareas con señales de datos. Permiten realizar el procesamiento paralelo, la ejecución condicional y el diseño modular. Por eso, son muy importantes en sistemas electrónicos digitales avanzados.
| Función | Descripción | Ejemplo de Aplicación |
|---|---|---|
| Transmisión de datos | Combinar múltiples señales de datos en una sola señal para transmitir a través de un único canal | Redes de comunicación digital, sistemas de videoconferencia |
| Selección de Fuentes | Seleccionar una de varias fuentes de datos y enviarla a un solo destino | Sistemas de conmutación, centrales telefónicas, sistemas de control de acceso |
| Procesamiento de Señales | Realizar diferentes funciones en señales de datos, como procesamiento paralelo y ejecución condicional | Sistemas de adquisición de datos, procesadores digitales de señales |
Aplicaciones de los Demultiplexores
Los demultiplexores tienen muchos usos. Pueden tomar una señal de datos y dividirla en varias. Estas se envían a diversos destinos.
Se pueden usar para diferentes tareas. Como enviar datos a varios lugares. O para decodificar una señal de dirección de memoria.
| Aplicación | Descripción |
|---|---|
| Distribución de Señales | Dividen una señal de entrada. Esto permite enviar información a varios lugares. |
| Decodificación de Señales | Cambian una señal en varias opciones. Así se pueden representar distintos valores. |
| Conversión de Formatos | Cambian una señal a distintos formatos. Por ejemplo, de digital a analógico. |
Componentes Necesarios para Montar un Multiplexor
Para hacer un multiplexor, necesitas muchas piezas como condensadores, diodos y resistencias. Estos van en una placa de circuito. Esta placa tiene que seguir indicaciones para poner las partes bien. Es muy importante colocar cada parte en la posición correcta.
Asegúrate de no conectar la placa a dos tensiones distintas. Solo puedes usar 12V o 5V, no ambas a la vez. Hacer esto evita que las piezas se dañen y el multiplexor funcione mal.
| Componente | Cantidad | Descripción |
|---|---|---|
| Condensadores electrolíticos | 2 | Para filtrado y estabilización de la alimentación |
| Condensadores cerámicos | 4 | Para desacoplo de señales y protección de circuitos |
| Diodos LED | 4 | Para indicación visual del estado de las entradas |
| Interruptores | 4 | Para seleccionar las entradas del multiplexor |
| Pulsadores | 1 | Para activar el circuito |
| Resistencias | 8 | Para limitar la corriente de los LED y los interruptores |
| Terminales | 12 | Para conectar los componentes a la placa |
| Circuito integrado | 1 | Multiplexor lógico |
| Zócalo | 1 | Para el circuito integrado |
| Display de 7 segmentos | 1 | Para visualizar la salida del multiplexor |
Al armar el multiplexor con estos componentes, podrás entender cómo funciona y usarlo en más proyectos.
Conclusión
En resumen, los multiplexores y demultiplexores son muy importantes. Ayudan en la creación de circuitos electrónicos. Los primeros eligen una entrada entre varias. Luego, la mandan a una sola salida. Por otro lado, los demultiplexores hacen al revés. Toman una entrada y la mandan a diferentes salidas.
Estos dispositivos se usan para muchos fines. Por ejemplo, ayudan en la transmisión de datos. También son útiles en la decodificación de señales. Y lo mismo para cambiar formatos de datos.
Es crucial entender cómo funcionan los multiplexores para hacer sistemas digitales. Se necesita saber sobre diferentes partes. Por ejemplo, condensadores y diodos LED. También hay circuitos integrados y displays de 7 segmentos. Cada parte juega un rol importante en hacer que todo funcione bien.
En última instancia, los multiplexores y demultiplexores son muy necesarios en la electrónica digital. Ayudan a los ingenieros y diseñadores a hacer sistemas mejores. De esta forma, responden a las necesidades de la gente hoy en día.