O que é um comparador digital e um comparador de magnitude

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Hoje em dia, a eletrônica faz parte da vida humana e o mundo inteiro observa um progresso dramático na utilização de dispositivos eletrônicos. Oferecendo muitas vantagens, a eletrônica é agora tão predominante que é quase simplificado pensar nos dispositivos que não fazem uso dela do que nos dispositivos que o fazem. A tendência avançada em tecnologia eletrônica hoje nos permitiu discutir os dispositivos digitais amplamente utilizados comparador e comparadores de magnitude. Então, após o amplo desempenho dos amplificadores operacionais, os dispositivos eletrônicos simples mais amplamente aceitos são os comparadores. Então, vamos mergulhar nos tópicos do que é um comparador digital, sua operação, desempenho e aplicativos.

Comparador digital e comparador de magnitude

Uma discussão detalhada sobre comparador digital e comparador de magnitude inclui principalmente o seguinte.




O que é o comparador digital?

Como a comparação de dados é mais necessária em muitos sistemas digitais no momento de funções lógicas ou aritméticas, os comparadores digitais são a melhor opção para comparar dados. Os comparadores digitais são os mais adequados circuitos lógicos combinacionais usado para comparar magnitudes relativas de dois números binários.



O dispositivo aceita dois números binários (A e B) como entrada e gera uma saída com base na magnitude das entradas fornecidas (exemplo: A = B ou A> B ou A portas lógicas como portas AND, NOT ou NOR. Os comparadores digitais estão disponíveis como comparadores de identidade e comparadores de magnitude.

O que é o comparador de magnitude?

Comparadores de magnitude são usados ​​principalmente em microcontroladores e CPUs para abordar a comparação de dados, registrar e realizar todas as outras operações aritméticas. Os comparadores de magnitude são implementados em muitos dispositivos e cada dispositivo de desligamento automático é certamente projetado usando um comparador.

Um comparador é uma ferramenta de tomada de decisão e pode ser executado em vários dispositivos de controle. Aceitando dois números binários como entrada (A e B), a comparação de dados por meio de comparadores de magnitude produz a saída para indicar igualdade (A = B), lógica 1 em duas condições quando (A> B ou A

Tipos de comparadores de magnitude

Existem diferentes tipos de comparadores de magnitude que incluem o seguinte.

Comparador de Magnitude de 1 bit

Um comparador que compara dois bits binários e produz três saídas com base nas magnitudes relativas de determinados bits binários é chamado de comparador de magnitude de 1 bit.

Verdade Mesa

PARA

B PARA A> B

A = B

0

0001

0

110

0

1001

0

1100

1

A tabela verdade deriva as expressões de A B e A = B como abaixo

PARA

A> B - AB ’

A = B - A’B ’+ AB

Com essas expressões, o diagrama de circuito pode ser o seguinte

Magnitude de 1 bit

Magnitude de 1 bit

Comparador de Magnitude de 2 bits

Um comparador que compara dois números binários (cada número com 2 bits) e produz três saídas com base nas magnitudes relativas de determinados bits binários é chamado de comparador de magnitude de 2 bits.

Mesa da Verdade

A1

A0 B1 B0 PARA A = B A> B

0

000010

0

00110

0

001010

0

0

01110

0

010000

1

0

10101

0

0

1101

0

0

0

11110

0

1

0

0000

1

1

00100

1

1

0

1001

0

1

01110

0

1

100001

1

10100

1

1

11000

1

111101

0

A tabela verdade deriva as expressões de A B e A = B como abaixo

PARA

A> B - A1B1 ’+ A0B1’B0’ + A1A0B0 ’

A = B - (A0 Ex-Nor B0) (A1 Ex-Nor B1)

Com essas expressões, o diagrama de circuito pode ser o seguinte

Magnitude de 2 bits

Magnitude de 2 bits

Comparador de magnitude de 3 bits

Um comparador que compara dois números binários (cada número com 3 bits) e produz três saídas com base nas magnitudes relativas de determinados bits binários é chamado de comparador de magnitude de 3 bits.

Magnitude de 3 bits

Magnitude de 3 bits

As funções iguais são A0 = B0, A1 = B1, A2 = B2

Então A = B = (A0’B0 ’+ A0B0) (A1’B1’ + A1B1) (A2’B2 ’+ A2B2)

A saída é PARA nos casos de

A2

A2 = B2 então A1

A2 = B2, A1 = B1 então A0

PARA

A saída é A> B i nos casos de

A2> B2

A2 = B2 então A1> B

A2 = B2, A1 = B1 e A0> B0

A> B = A2B2 ’+ + [(A2’B2’ + A2B2) * A1B1 ’] + + [(A2’B2’ + A2B2) * [(A1’B ’+ A1B1) * A0B0’]

Diagrama lógico de 3 bits

Diagrama lógico de 3 bits

Comparador de magnitude de 4 bits

Um comparador que compara dois números binários (cada número com 4 bits) e produz três saídas com base nas magnitudes relativas de determinados bits binários é chamado de comparador de magnitude de 4 bits.

Os bits de entrada podem ser denominados como A = A3 A2 A1 A0 e B = B3 B2 B1 B0

A saída é A> B nos casos de

A3 = 1 e B3 = 0

A3 = B3 e A2 = 1, B2 = 0

A3 = B3 e A2 = B2 e A1 = 1 e B1 = 0

A3 = B3 e A2 = B2 e A1 = B 1 e A0 = 1 e B0 = 0

E A> B pode ser expresso como

A> B = A3B3 '+ (A3 Ex-Nem B3) A2B2' + (A3 Ex-Nem B3) (A2 Ex-Nem B2) A1B1 '+ (A3 Ex-Nem B3) (A2 Ex-Nem B2) (A1 Ex-Nor B1) A0B0 '

Enquanto

PARA

E da mesma forma, A = B pode ser expresso como

A = B = (A3 Ex-Nem B3) (A2 Ex-Nem B2) (A1 Ex-Nem B1) (A0 Ex-Nem B0)

Com essas expressões, o diagrama de circuito pode ser o seguinte.

Magnitude de 4 bits

Magnitude de 4 bits

Principalmente, os comparadores de 4 bits estão na forma de ICs e o IC 7485 é amplamente utilizado. A comparação de dados pode ser realizada aterrando A> B, A circuito integrado executa uma operação em cascata onde ajuda a cascatear vários comparadores.

Comparador de magnitude de 8 bits

Aqui, a comparação de dados é possível por meio da cascata de dois comparadores de 4 bits. O circuito está conectado conforme abaixo

Magnitude de 8 bits

Magnitude de 8 bits

As saídas do comparador de ordem inferior são conectadas às entradas em cascata correspondentes do comparador de ordem superior

No comparador de ordem inferior, a entrada em cascata (A = B) precisa ser conectada HIGH e A, B precisa ser conectada a LOW. O resultado do comparador de 8 bits é a saída do comparador de ordem superior.

Comparador de aplicativos

O comparador digital e o comparador de magnitude são usados ​​em diferentes aplicações onde a comparação de dados é mais necessária em muitas das atividades, e também trazem muitos benefícios.

  • Agora, olhe para algumas das aplicações de comparadores
  • Usado para fins de autorização (como gerenciamento de senha) e biométrico formulários.
  • Estes são implementados em controladores de processo e também em servo motor controles.
  • Implementado para a comparação de dados de variáveis ​​como temperatura, a pressão é comparada com os valores de referência.
  • Usado para endereçar circuitos de decodificação em computadores.

Portanto, tudo isso é digital comparador e comparador de magnitude. Assim, o desempenho aumentado dos comparadores permitiu que esses dispositivos ganhassem mais destaque na indústria eletrônica e permitissem que fossem implementados em muitas aplicações.