Nina S. T. Hir<strong>at</strong>a (DCC/<strong>IME</strong>-<strong>USP</strong>) — Notas de aula de MAC0329 (2003∼2010) 14A última expressão acima pode ser realizada com 4 MUX 2 × 1 no primeiro nível, com c como entradapara os seletores, mais um MUX 4 × 1 no segundo nível, com a e b como entrada para os seletores.Nas equações acima, logo após a expansão em torno de b, poderíamos ter prosseguido da seguinteforma:f = a (b(c d) + b(c d)) + a (b(c d + d) + b (c d + c)) (expansão em torno de b)= a (b c (d) + b c(0) + b c (d) + b c (0)) + a (bc (1) + b c(d) + b c (d) + b c (1)))Esta última expressão pode ser realizada com 2 MUX 4 × 1 no primeiro nível, com b e c como entradapara os seletores, mais um MUX 2 × 1 no segundo nível, com a como entrada para os seletores.1.5 Demultiplexadores (Distribuidores de dados)Demultiplexadores são circuitos combinacionais inversos aos multiplexadores, isto é, possuem apenasuma entrada que é transmitida a apenas uma das n saídas. A saída a ser escolhida é selecionadapelos valores dos seletores. Se o demultiplexador possui n saídas, então são necessários k seletores,com 2 k ≥ n.Pergunta: Para que serve um demultiplexador? Suponha que há dois sistemas A e B e que A possuin saídas que geram ciclicamente sinais que devem ser transmitidos para os respectivos n receptoresde B. A transmissão seria direta se houvesse um canal de comunicação entre cada saída de A para arespectiva entrada de B. Se houver apenas um canal de transmissão entre A e B, pode-se utilizar ummultiplexador na saída de A e um demultiplexador na entrada de B. Os seletores devem ser ajustadospara que, no multiplexador, seja selecionado o sinal que se deseja transmitir a B e, no demultiplexador,seja selecionada a saída conectada à entrada de B para o qual se deseja direcionar o sinal transmitido.1.6 Lógica combinacional multi-níveis*Existem funções cuja realização por circuitos com mais de dois níveis é n<strong>at</strong>ural e simples enquantoque sua realização por circuitos de dois níveis é proibitivamente ineficiente ou caro.Um desses exemplos é o circuito verificador de paridade. Suponha que em um sistema de transmissãoos dados são codificados em 7 bits. O oitavo bit é utilizado para guardar a informação sobre a paridadedesses 7 bits. Se o número de bits 1 no dado é impar, o oitavo bit é 1; se é par, o oitavo bit é 0.Assim, a cada grupo de oito bits transmitidos deve-se ter necessariamente um número par de bits 1.Após a transmissão dos dados, verificar se a paridade a cada 8 bits é par é um teste simples que podedetectar erros (não todos) na transmissão. De f<strong>at</strong>o, pode-se mostrar <strong>at</strong>ravés de uns cálculos que, porexemplo, quando a probabilidade de ocorrer erros na linha de transmissão é de 1 em cada 10 4 bitstransmitidos, as chances de erro diminuem de 7 × 10 −4 para 28 × 10 −8 caso seja feita a verificação deparidade.Como poderia ser realizado o circuito para verificar a paridade? Suponha inicialmente uma situaçãocom 4 bits (3 de dados e um de paridade). Então, o seguinte circuito produz saída 1 se, e somente se,se a paridade é impar.Isto pode ser verificado analisando-se a seguinte tabela.
15 Lógica modularx1x2z1z.x3x4z2Figura 1.16: Circuito para verificação de paridade para uma entrada de 4 bits.# de x i s iguais a 1 # de z i s iguais a 1 z0 0 01 1 12 0 ou 2 03 1 14 0 0Note que o número de saídas z i = 1 é impar se, e somente se, o número de entradas x i = 1 é tambémímpar. Se o número de z i = 1 é impar, então z = 1. Assim, se a paridade é par, temos z = 0 e se éímpar temos z = 1.O circuito acima pode ser extendido para verificar a paridade de 8 bits, simplesmente conectando-sea saída de dois circuitos daqueles a uma porta XOR, conforme mostrado na figura 1.17. Para realizartal circuito são necessários 7 portas XOR ou então 21 portas NÃO-E e 14 inversores.x1x2x3x4x5x6zx7x8Figura 1.17: Circuito para verificação de paridade para entradas de 8 bits.Se considerarmos a forma SOP, é fácil const<strong>at</strong>armos que não é possível fazer nenhuma minimização apartir da forma SOP canônica. Portanto, no caso de 4 variáveis, como são 7 mintermos correspondentesa entradas de paridade ímpar, seriam necessárias 7 portas E com 4 entradas e uma porta OU com 7entradas (se pensarmos somente em portas com duas entradas, claramente a forma SOP é muito piorque a apresentada acima).De uma forma geral, podemos dizer que a lógica multi-níveis é mais flexível que a lógica 2-níveis, istoé, circuitos multi-níveis oferecem maiores possibilidades para reduzir a quantidade de portas lógicas