Circuito de comutação flexivel, Notas de estudo de Eletromecânica

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Eletrônica - REE III Circuitos lógicos digitais - Ensaios

Circuitos de comutação

aleatória e seqüencial

Circuitos de comutação aleatória e seqüencial

© SENAI-SP, 2004

Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila Circuitos lógicos digitais - Ensaios, Capítulo XIII, Circuitos de comutação aleatória e seqüencial. São Paulo, 1991 (Reparador de Equipamentos Eletrônicos III).

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Circuitos de comutação

aleatória e seqüencial

O objetivo que norteou a elaboração do material didático Circuitos de comutação aleatória e seqüencial foi o de apresentar, de uma forma organizada, clara e objetiva, os aspectos fundamentais da eletrônica.

Esperamos que esse manual sirva como instrumento de apoio ao estudo de uma matéria essencial para os que se iniciam ao campo da eletrônica.

Os principais componentes que integram os circuitos de comutação aleatória e seqüencial são:

• Os registradores de deslocamento;
• Os multiplexadores;
• Os demultiplexadores.

Registrador de deslocamento O registrador de deslocamento (“Shift register”, em inglês) é um dispositivo que têm duas características: deslocar e memorizar dados.

Registrador de deslocamento de carga em série Observe abaixo o diagrama de blocos do registrador de deslocamento de carga em série (“Serial-load shift register”, em inglês).

Veja abaixo o diagrama de blocos desse tipo de registrador.

A entrada “preset” (PR) de cada biestável é responsável pelo carregamento de dados em paralelo. As linhas de realimentação (recirculação) têm a função de recuperar todos os dados que se perderiam na extremidade direita do registrador.

Os gráficos com as formas de onda mostram como funciona um registrador de deslocamento à direita com recirculação de carga em paralelo.

Registrador universal de deslocamento Observe a seguir o símbolo de blocos lógicos de um registrador universal de deslocamento (“Universal shift register”, em inglês).

Trata-se de um Cl com a seguinte estrutura:

• A, B, C e D = entradas de carga em paralelo;
• SR = entrada em série com deslocamento à direita;
• SL = entrada em série com deslocamento à esquerda;
• C = entrada de clock;
• CLR = entrada de clear;
• S 0 e S 1 = controles de modo.

O registrador universal de deslocamento é capaz de:

• Carregar dados em série e em paralelo;
• Deslocar dados à direita e à esquerda;
• Manter o dado (memorizar);
• Permitir a leitura do dado em série e em paralelo.

Circuitos multiplexador e demultiplexador

Os circuitos multiplexadores enviam dados contidos em vários canais para um só canal. Já os demultiplexadores enviam informações de um para vários canais.

Funcionamento do multiplexador: observe a seguir a tabela-verdade e o circuito que mostram como funciona um multiplexador de quatro entradas de informação.

A B S 0 0 1 1

Io l 1 l 2 l 3

Var. de seleção Sit. de saída

P 0 = A B

P 1 = A B

P 2 = A B

P 3 = AB

S = l 0 S = l 1 S = l 2 S = l 3

O bloco multiplexador pode ser formado com qualquer gerador de produto canônico.

Para que a saída assuma o valor de uma informação de entrada qualquer, injeta-se primeiramente o endereço na entrada de seleção. Por sua vez, o produto canônico que daí resulta assumirá o valor de 1 desbloqueando, desse modo, a informação que aparece na saída.

Aplicação do multiplexador: observe na figura a seguir a aplicação do multiplexador como circuito de comutação aleatória de entrada.

Demultiplexador O demultiplexador transmite informações contidas numa só linha para várias linhas de saída.

Observe a seguir o bloco lógico de um circuito do demultiplexador.

As entradas de seleção escolhem a linha de informação de saída que deve ser conectada à informação de entrada.

Observe abaixo o circuito lógico básico de um demultiplexador.

Analisando o circuito acima, notamos:

• se A = 0 → S 0 = I A = 0 → S 1 = 0
• se A = 1 → S 0 = 0 A = 1 → S 1 = I

Observe abaixo a tabela-verdade e o circuito de um demultiplexador de quatro canais com duas variáveis de entrada de seleção.

A B S 0 S 1 S 2 S 3 0 0 1 1

I

I

I

I

Observação O gerador de produtos canônicos interno ao circuito funciona como distribuidor de endereços, desbloqueando somente uma saída de acordo com as variáveis de entrada de seleção.

Multiplexador e demultiplexador na transmissão de dados Na transmissão de dados o multiplexador constitui o bloco transmissor, e o demultiplexador, o bloco receptor de dados.

É necessário que as variáveis de entrada de seleção estejam sincronizadas. Isto é, as variáveis de controle, devem enviar, simultaneamente, o mesmo endereço ao multiplexador e demultiplexador.

Exercícios

1. Quais são os principais dispositivos da configuração de um circuito de comutação aleatória e seqüencial? 2. Que nome se dá ao registrador de deslocamento que desloca para a direita um bit de cada vez? 3. A partir dos diagramas de blocos, denomine o registrador de deslocamento e especifique quantos pulsos de clock são necessários para carregá-lo.

4. Quando um registrador de deslocamento é considerado universal? 5. Que circuito deve ser empregado quando: a. É necessário enviar dados contidos em vários canais para um só canal. ( ) multiplexador ( ) demultiplexador

b. É necessário enviar dados de um canal para vários canais. ( ) multiplexador ( ) demultiplexador

Ensaios

Situação-problema 39 Desenvolver um projeto para acionar e desligar um conjunto de esteiras transportadoras em um silo. O acionamento das esteiras deve obedecer à ordem inversa do fluxo do material transportado. Ou seja, a esteira a receber por último o material será a primeira a ser acionada. A esteira que recebe o material diretamente do silo será a última a entrar em funcionamento.

No desligamento do sistema, a ordem de parada das esteiras é inversa à do funcionamento. Tanto para acionar como para o desligar do sistema deve existir um intervalo de tempo preestabelecido entre o comando de uma esteira e da subseqüente.

Convenção

• Tempo entre o comando de uma esteira e o da subseqüente: 10s
• Sinal de saída para o acionamento da esteira: nível 1
• Sinal de saída para o desligamento da esteira: nível 0

Material necessário

• Fonte de alimentação
• Multímetro digital
• Placa de contatos
• Osciloscópio
• GRD (gerador e receptor de sinais digitais)
• Gerador de função
• Capacitores
• Resistores
• Circuitos integrados SSI e MSI

Procedimento

1. Pesquise no manual do fabricante e selecione um Cl que resolva a situação proposta. Trace o diagrama esquemático do circuito que execute a função proposta.