Comparador de magnitudes digital y comparador
Comparador digital y comparador de magnitudes
¿Qué es el comparador digital?
Comparador digital es una herramienta que se utiliza en los programas de lógica combinacional para evaluar dos números binarios. Toma números binarios como entradas y produce 3 salidas: si los números son mejores, menores o iguales entre sí. Se fabrican con puertas AND, NOT y NOR.
Comparador digital de magnitudes
Comparadores de magnitudes digitales se utilizan en los microcontroladores y las CPU para la evaluación de la información y el registro y para diferentes operaciones aritméticas. Tiene varios usos dentro del mundo digital. Cada sistema de autogiro utiliza un comparador.
El comparador es un sistema de toma de decisiones y puede realizarse en varios aparatos de gestión.
El CI comparador tiene 2 entradas y 3 salidas. Estas 3 salidas están relacionadas con operaciones distintas. Estas 3 operaciones se mencionan brevemente a continuación.
Frases fundamentales del funcionamiento del comparador
Contempla dos números binarios "A" y "B" como entradas del comparador digital
- Si la cantidad binaria "A" es menor que "B", "menos que" producirá un estado ALTO "1" también se denomina verdadero.
- Si la cantidad binaria "A" es mayor o igual que "B" que "menos que", producirá el estado BAJO "0", también denominado falso.
- Si y siempre que la cantidad A sea igual a la cantidad B, la producción "igual a" producirá un estado lógico ALTO "1". En cualquier otro caso, la salida será probablemente el estado BAJO "0".
- Si la cantidad A es mayor que la B, la salida "mejor que" producirá un estado ALTO"1".
- Si A es menor o igual que B que "mejor que" la salida producirá un estado BAJO "0".
Comparador de un solo bit
Es la unidad esencial de un comparador multibits que compara un solo bit binario y produce resultados en función de esos bits.
Nos centraremos brevemente en su 3 Operación, una tras otra, con esquemas y expresiones.
Contempla que A,B son los bits de entrada
Menos de
La salida de "menos que" está representada por (A< B)
Según la tabla de realidad del comparador de suma de un bit, la expresión del producto para A
(A
Que se puede llevar a cabo como:
Es probable que tu salida sólo sea verdadera cuando "A" sea menor que "B".
Es igual a
La salida de "Igual a" está representada por (A = B)
Según la tabla de realidad del comparador de bits simple, la expresión de la suma del producto para A=B es
(A=B) = A̅BA̅B + AB
Que se puede llevar a cabo como:
Observa la expresión anterior. Verás que la expresión XNOR es estrictamente la misma. Así que se puede cambiar con XNOR como se demuestra en
Simbolicémoslo con una "X" tal que
X = A̅BA̅B + AB = (A XNOR B)
Probablemente sólo será cierto cuando cada parte A y B sea idéntica.
Mayor que
La salida de "menos que" está representada por (A>B)
De acuerdo con la tabla de realidad del comparador de bits simple, la expresión de la suma del producto para A>B es
(A>B) = AB̅
Que se puede llevar a cabo como:
Su salida probablemente sólo será verdadera cuando "A" sea mayor que "B".
Comparador completo
Ahora vamos a mezclar estas tres operaciones en un único esquema. que es capaz de teclear un comparador de un solo bit, como se indica a continuación.
Comparador sin XNOR
Comparador con XNOR
"n" Bits Comparador
El comparador que puede examinar la dimensión de "n" bits de la cantidad. "n" puede ser cualquier dígito constructivo. Puede producirse a partir de un solo bit del comparador,
Cuando entiendas "n" bits del comparador, podrás hacer un comparador de cualquier dimensión de bits.
Vamos a centrarnos en las 3 operaciones del comparador de "n" bits, una tras otra.
Considera 2 números binarios A y B, cada uno de ellos de "n" bits, con sus bits más importantes (MSB) An-1 y Bn-1 respectivamente
Menos de
Para combinar números de bits de dimensión "n", primero debemos examinar sus bits más importantes (MSB).
Si An-1 es menor que Bn-1 que toda cantidad A es menor que B y la expresión evolucionaría a
(A < B) = A̅n-1 Bn-1 (se menciona un comparador de un solo bit, utilizado para A
Nota: no es una expresión completa
Sin embargo, cuando los MSB son iguales, es decir, An-1 es igual a Bn-1 que no podemos determinar si la "Cantidad A" es inferior o mejor que la "B". entonces probamos ambasnd Los MSB, es decir, An-2 eBn-2
Por lo que la expresión pasaría a ser
A̅n-1 B̅n-1 + An-1 Bn-1 (para la igualdad)
A̅n-2 Bn-2 (utilizado para And MSB)
La expresión general evolucionaría a
(A
La expresión de la igualdad puede representarse con "X
(A
Si ambosnd Además, los MSB son iguales, por lo que la prueba se completará probablemente en 3rd MSB y así sucesivamente hasta la parte final. Y la expresión se convertiría en
(A
Es igual a
La tarea más sencilla del comparador es la igualdad.
Dos números "A" y "B" , 'n' vastos bits son iguales cuando todos los bits son correspondientemente iguales.
La igualdad de un solo bit se puede conseguir con la puerta XNOR simple. E está representado por:
Xn-1 = (An-1 XNOR Bn-1)
Xn-2 = (An-2 XNOR Bn-2)
Xn-3 = (An-3 XNOR Bn-3)
.
.
.
X0 = (A0 XNOR B0)
La salida "igual a" probablemente sólo será verdadera cuando todas estas expresiones anteriores sean verdaderas.
Entonces la ecuación de la igualdad será probablemente
(A = B) = Xn-1 n & Xn-2 & Xn-3 &... & X1 & X0 Ecuación 2
cuando todos los bits de cada número son iguales, entonces es probable que la salida sea verdadera, en cualquier otro caso falsa.
Mayor que
la operación "mayor que" es estrictamente idéntica a la operación "menor que". La única diferencia es que ahora tenemos que comprobar si A es mayor que B.
En primer lugar, comprobamos los MSB, es decir, An-1 y Bn-1.De quién puede ser operado:
(A>B) = An-1 B̅n-1 (se menciona un comparador de un solo bit, utilizado para A>B)
y cuando los MSB son iguales, es decir, An-1 es igual a Bn-1 que no podemos determinar si la cantidad "A" es o no mayor que "B" hasta que probemos ambasnd Los MSB, es decir, An-2 y Bn-2
Por lo que la expresión pasaría a ser
A̅n-1 B̅n-1 + An-1 Bn-1 (para la igualdad)
An-2 B̅n-2 (utilizado para And MSB)
La expresión general evolucionaría a
(A>B) = An-1 B̅n-1 + ( A̅n-1 B̅n-1 + An-1 Bn-1)An-2B̅n-2)
La expresión de la igualdad puede representarse con "X
(A>B) = An-1B̅n-1 + Xn-1An-2B̅n-2
Si ambosnd Los MSB son además iguales que la prueba se completará probablemente en 3rd MSB y así sucesivamente hasta la parte final. Y la expresión se convertiría en
(A>B) = An-1B̅n-1 + Xn-1 An-2 B̅n-2 + Xn-1 Xn-2 An-3 B̅n-3+...+ Xn-1 Xn-2 ... X0 A0 B̅0 Ecuación 3
Las ecuaciones 1,2 y 3 revelan además que las sentencias utilizadas en estas ecuaciones son el producto de salida de los comparadores de un solo bit.
el diseño del comparador de 2 bits se menciona a continuación.
comparador de 2 bits
Si queremos diseñar un comparador de 2 bits, lo único que tenemos que hacer es poner "n=2" en las ecuaciones del 'comparador de n bits'.
A continuación se indican las tres operaciones del comparador de 2 bits:
Más bajo que
De acuerdo con el "comparador de n bits" si n=2 entonces la ecuación para (A
(A
Se puede diseñar con un solo comparador como:
Utilizando puertas lógicas discretas:
Igual a
De acuerdo con el "comparador de n bits" si n=2 entonces la ecuación de (A=B) se convertirá en"
(A=B) = X1X0
Se puede diseñar con un solo comparador como:
Utilizando puertas lógicas discretas:
Mayor que
Según la ecuación del comparador de bits "n" si n=2 entonces la ecuación de (A>B) se desarrollará en"
(A>B) = A1 B̅1 + X1 A0 B̅0
Se puede diseñar con un solo comparador como:
Utilizando puertas lógicas discretas:
Comparador mixto de 2 bits
Estas 3 operaciones se mezclarían en conjunto para escribir un comparador de 2 bits, como se demuestra a continuación.
4585 (CMOS) y 7485 (TTL) IC Particulares
A continuación se indican algunos de los comparadores IC con la configuración de las patillas.
- 4585 Comparador de magnitudes CMOS de 4 bits
- 7485 Comparador de magnitudes TTL de 4 bits
Funciones del comparador digital
Los comparadores se utilizan mucho en la electrónica digital. Algunos están muy extendidos hace uso y funciones de los comparadores digitales son cómo cumplir:
- Los comparadores se utilizan en los microprocesadores y las CPU como circuitos de decodificación de equipos para lograr una determinada ocasión de entrada/salida para los aparatos de almacenamiento
- Se utilizan en la verificación biométrica y de contraseñas.
- Además, se utilizan como recorrido del controlador dentro del servomotor.
- Los comparadores utilizados adicionalmente en las funciones de gestión son el lugar donde los números binarios representan variables corporales similares a la temperatura, la ubicación, etc. y en contraste con un valor de referencia.
- Además, se utilizan en los convertidores analógico-digitales, es decir, en los contadores de pruebas.
- Se utilizan en algunos aparatos que distinguen las fotografías visibles de las digitales, es decir, en las aplicaciones de diseño asistido por ordenador (CAD)
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