Teoría

Un multiplexor en la batalla de Termópilas

Figura 3: La lección de Leónidas acerca de multiplexores.

La definición formal explicada en la mayoría de los libros y las aulas no es suficiente para entender los diversos conceptos de electrónica digital. En esta entrada se propone explicar de una manera sencilla, aunque quizá un tanto heterodoxa, el multiplexor.

La definición aburrida formal

Aunque habíamos definido el multiplexor previamente, nunca está de más un pequeño recordatorio: un multiplexor o selector de datos es un circuito lógico que acepta varias entradas y solamente permite a una de ellas alcanzar la salida (Tocci, 1993). El diagrama del multiplexor se muestra en la figura 1.

Figura 1: Diagrama de multiplexor.

Figura 1: Diagrama de multiplexor.

Cumplí con informar de manera formal, sigamos.

La televisión

Para nuestra causa, el funcionamiento de la televisión es simple: la caja mágica recibe la señal de nuestros canales favoritos y la despliega en pantalla. Podemos cambiar el canal a voluntad por medio del control remoto (existen algunos herejes que dicen que la televisión tiene botones, yo nunca los he visto).

Digamos que “The Walking Dead” y “Game of Thrones” empiezan a la misma hora, ¿qué haces? Lamentablemente, sabemos que sólo tenemos una pantalla para desplegar un programa: ese es el principio del multiplexor.

Aunque tenemos 40 canales gracias a nuestro proveedor de servicio de cable (muchas entradas), podemos ver un canal a la vez en la pantalla (una única salida). Y nuestro aliado, el control remoto, nos permite seleccionar el canal que deseamos ver (entradas de selección).

Figura 2: He aquí un ejemplar de televisor convencional.

Figura 2: He aquí un ejemplar de televisor convencional.

Un multiplexor en la batalla de Termópilas

Figura 3: La lección de Leónidas acerca de multiplexores.

Figura 3: La lección de Leónidas acerca de multiplexores.

Pero no me crean a mí y a mi ejemplo de la televisión, veamos lo que Leónidas hizo en la batalla de las Termópilas1. En esta antigua batalla, Jerjes I llevó a su ejército persa de aproximadamente 300,000 hombres al paso de las Termópilas. Aunque en la película Leónidas dijo “En este angosto corredor sus números no cuentan”, en realidad quiso expresar “Aunque tu cantidad de entradas sea muy grande [ejército], no pasarán por la única salida [el paso de Termópilas]”.

Quizá te preguntes “pero, ¿cuáles son las entradas de selección?” La respuesta es… *redoble de tambores*… Jerjes I. Dado qe no puedes mandar 300,000 hombres a la vez a un espacio tan reducido, era él quien decidía quienes eran los próximos en morir atacar.

¿Por qué es necesario un multiplexor?

Imaginemos por un segundo que dos trenes avanzan a la misma velocidad y se van a intersectar en la unión, ¿que pasará? Estamos hablando de un impacto, posibles explosiones, personas heridas, pérdida de carga valiosa, o la liberación de un alienígena. De cualquier forma, lo más probable es que no deseamos que algo de eso pase.

Figura 4: Vía del ferrocarril.

Figura 4: Vía del ferrocarril.

Lo mismo pasaría si conectaramos directamente varías señales de entrada a una única salida: un corto circuito o pérdida de información (lamentablemente jugar con la electricidad no produce un Hulk o un Dr. Manhattan).

De vuelta a electrónica digital

¿Dónde se utilizan los multiplexores en sistemas digitales reales? La figura 5 muestra el diagrama a bloques del microcontrolador PIC16F84A, donde lo importante a observar es que contiene dos bloques de multiplexor, etiquetados con la palabra MUX.

Figura 5: Diagrama a bloques del PIC16F84A.

Figura 5: Diagrama a bloques del PIC16F84A.

El multiplexor conectado al bloque denominado ALU se encarga de recibir datos de diversas fuentes: memoria, puerto A, puerto B. Es decir, tiene múltiples origenes de datos pero solo uno tendrá el privilegio de pasar.

Ahora, tú imaginación

Ahora que sabemos el principio de funcionamiento de un multiplexor, ¿qué analogía puedes hacer entre un multiplexor y cualquier otra cosa? Espero tus ideas en la sección de comentarios debajo.

Referencias

  • Tocci, Ronald (1993). Sistemas Digitales – Principios y Aplicaciones (5ta Edición). México: Prentice Hall.

Notas

  1. Mi conocimiento acerca de dicha batalla se reduce a la película dirigida por Zack Snyder.

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