Il demultiplexer esegue il lavoro opposto del multiplexer.
Il demultiplexer 1--> 8 ha un ingresso e 8 uscite e tre selettori.
La regola che ci permette di calcolare il numero s dei selettori è:
s=log2 (n) s= numero dei selettori
dove n= numero delle uscite
esempio: Deultiplexer con 8 uscite
n=8 (otto uscite)
s=log2 (8)=3 (tre selettrori)
cioè ci vogliono tre selettori per avere tutte le combinazioni delle otto uscite.
esempio: Demultiplexere con 64 uscite
n=64 (64 uscite)
s=log2(64)=6 (sei selettori)
cioè ci vogliono 6 selettori per avere 64 uscite
esempio: demultiplexer con 256 uscite
n=256
s=log2(256)=8
cioè ci vogliono 8 selettori per avere 256 uscite ed un unico ingresso.
Collegamento del MUX 8-->1 con demux 1-->8
In questo schema elettrico vediamo il collegamento del multiplexer 74151 con il demux 74138.
Per realizzare la prova colleghiamo tutti gli 8 ingresso del MUX al valore logico '1 cioè a 5 Volt, in modo da avere per qualunque combinazione logica dei suoi selettori A,B,C sempre un valore logico '1', mentre il gate G del MUX va collegato a massa perchè attivo basso.
L'uscita del MUX è collegata con l'ingresso G1 del Demux. Questo collegamento simula in telecomunicazione il canale di comunicazione tra TX (cioè il MUX) che è il nostro trasmettitore e l'RX (che è il nostro ricevitore).
I gate G2A e G2B del demux devono essere collegati a massa perchè attivi bassi e le sue uscite y0...y7, essendo attivi bassi, devono essere collegati rispettivamente al catodo di un diodo led, ad esempio rosso, con in serie la propria resistenza da 330 Ohm. Tutte le resistenze devono poi essere collegate in parallelo con la tensione di 5 Volt.
Per vedere il corretto funzionamento basta dare ai selettori A, B, C le combinazioni volute.
Ad esempio nello schema proposto ho inserito la combinazione CBA= 011 che corrisponde al numero decimale 3 e quindi si accenderà il LED3
Collegamento di un demux che simula il supercar
Il circuito della figura seguente ci permette di pilotare un display a 7- segmenti ad anodo comune attraverso un decoder BCD-7 segmenti (7447) e un contatore decadico 7490.
In ingresso al 7490, tramite un tasto (oppure più semplicemente attraverso un'onda quadra con frequenza molto bassa , di circa 0,1 Hz), è possibile inviare degli impulsi per ottenere l'accensione del display con i numeri che vanno in successione da 0 a 7 cadenzati dalla frequenza del tasto pigiato manualmente o dell'onda quadra.
Il display ad anodo comune è pilotato attraverso un decoder BCD-7 segmenti attraverso 7 resistenze di 150 OHM.
Successivamente è stato collegato anche un Demultiplexer 74138 che attraverso gli ingressi di selezione A0, A1, A2 (pin 1,2,3 del 74138) invia in uscita il valore logico "1" che si trova al suo ingresso (pin 6 del 74138) nell'uscita corrispondente selezionata dai selettori A0,A1,A3.
Le sue uscite sono attive basse e quindi i diodi led devono aver gli anodi rivolti a Vcc e i catodi rivolti verso le uscite del 74138.
Alle uscite del 74138 abbiamo collegato anche 7 resistenze di circa 330 Ohm per limitare la corrente circolante sui diodi led.
Ad esempio per accendere il primo diodo D1 dobbiamo fare arrivare in ingresso dei selettori la combinazione "000", per accendere il diodo D2, bisogna dare ai selettori la combinazione "001" e così via fino alla combinazione"111" che accende il diodo D8.
Queste combinazioni sovraggiungono ai selettori attraverso il contatore 7490 che è ,come sappiamo un contatore decadico, cioè conta da zero a nove.
Ma dato che il nostro demultiplexer ha solo tre ingressi di selezione, quanto arriva la combinazione "1000" corrispondente al numero otto decimale che accende il display in contemporanea, non essendoci nel 74138 il selettore A3 corrispondente al quarto bit (il bit più significativo a sinistra della combinazione 1000) che nello schema abbiamo collegato a massa) non si accenderà il corrispondente diodo D9 perchè non c'è ma riaccenderà il diodo D0 e sulo display comparirà di nuovo il numero zero;
allo stesso modo quando arriverà la combinazione "1001" che corrisponde all'accensione del numero nove sul display, si accenderà il secondo diodo D1 e in corrispondenza di nuovo il numero uno nel display.
Dopo questa combinazione si avrà la nuova decade che accenderà sia i numeri del display da zero a 7 poi zero e uno e poi di nuovo i numeri da 0 a 7 e i corrispondenti diodi collegati all'uscita del demultiplexer.
Se pilotiamo questo circuito automaticamente con un'onda quadra di 0,1 Hz si avrà nei diodi un bellissimo effetto di accensione tipo supercar bello da vedere e in contemporanea la successione dei numeri da zero a 7.
Schema del circuito
Effetto supercar con contatore esadecimale 7493
Questo circuito lo possiamo modificare leggermente, per evitare che i diodi led non abbiano un perfetto effetto super-car.
Per far ciò sostituiamo il contatore 7490 con il contatore esadecimale 7493; aggiungiamo, se vogliamo, anche un condensatore di by-pass, di 1 micro Farad, in parallelo all'alimentazione per evitare i disturbi provenienti dall'alimentazione.
Per resettare il contatore, quando sopraggiunge l'ottavo impulso di clock, e quindi farlo ripartire dalla combinazione zero, colleghiamo il pin Q0 del contatore con la massa e il pin D del decoder 7447 anch'esso a massa ; dato che il reset è attivo basso il contatore si resetterà al sopraggiungere dell'ottavo impulso.
La tabella del contatore 7493 modificata, che si resetta all'ottavo impulso e' la seguente:
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S2 S1 S0 n° decimale diodo
del display
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0 0 0 0 D0
0 0 1 1 D1
0 1 0 2 D2
0 1 1 3 D3
1 0 0 4 D4
1 0 1 5 D5
1 1 0 6 D6
1 1 0 7 D7
0 0 0 0 D0
0 0 1 1 D1
0 1 0 2 D2
0 1 1 3 D3
1 0 0 4 D4
1 0 1 5 D5
1 1 0 6 D6
1 1 1 7 D7
0 0 0 0 D0
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Video del circuito supercar con il contatore esadecimale 7493
Foto del circuito supercar con contatore 7490, demultiplexer, decoder e display
Schema elettrico del circuito supercar con il contatore 7490
