Comparador

Que es un comparador

Un circuito comparador combinatorio compara dos entradas binarias (A y B de n bits) para indicar la relación de igualdad o desigualdad entre ellas por medio de tres expresiones que corresponden a las relaciones A igual B, A mayor que B y A menor que B. Cada una de estas expresiones se activara solo cuando la relación a la que corresponde sea verdadera, es decir, su salida será 1 y las otras dos producirán una salida igual a cero.

Dentro de la familia de circuitos TTL se les denomina a estos circuitos con el número 7485 y manejan entradas de 4 bits, además de que también se les puede conectar en cascada para manejar entradas más grandes.

Mediante álgebra de Boole y diagramas se quiere mostrar como se puede construir fácilmente un comparador binario de n bits a partir de comparadores más simples de dos y cuatro bits para implementar de manera rápida uno de estos circuitos combinatorios.

-Comparador de un bit

Descripción:

Este componente es el circuito básico de un comparador bit a bit. Este activa la salida de mayor, menor o igual dependiendo de los dos valores de entrada. Dispone de bit de habilitación.

Puertos:

Entradas:

Entrada de habilitación: ‘e’ Bit a Comparar A ‘a’ Bit a Comparar B ‘b’

Salida:

A mayor que B: ‘may’ A menor que B: ‘men’ A igual que B: ‘igual’

Funcionamiento:

Cuando la entrada de habilitación esta en ‘0’ lógico, las salidas estarán desactivadas, dando nivel bajo en todas sus salidas. Cuando se activa la habilitación el sistema compara ‘a’ con ‘b’ y dependiendo del caso el sistema entregará un ‘1’ lógico en la salida correspondiente.

Esquema

- Comparador de dos bits

Este comparador de dos bits es realmente uno de los más sencillos de crear, ya que sólo necesitamos dos entradas para los dos números (de dos bits cada uno) y tres salidas, que se activarán según el resultado de la activación.

Diagrama de bloques

Tabla de verdad

Circuito lógico

- Comparador de cuatro bits

Este comparador de cuatro bits se corresponde con el 74LS85 de la familia TTL, ya que cuenta con entrada en cascada, que se usa para comparar números de más de cuatro bits. Esto está anticuado con VHDL ya que cambiando cuatro parámetros en el programa, un comparador de cuatro se convierte en un comparador de ocho o de 16 bits. Necesitamos dos entradas para los números de cuatro bits cada una y tres para la cascada de entrada, y tres de salida para la cascada de salida.

Circuito integrado 74-85

Es un circuito que compara dos entradas de datos de 4 bits y arroja tres posibles resultados que el dato 1 sea mayor al dato 2, que el dato 1 sea igual al dato 2 o que el dato 1 sea menor al dato 2

En el anterior datasheet se puede observar como el circuito integrado 7485 cuenta con una entrada de 4 bits Para la agrupación binaria de A (compuesta por los pines 15,13,12 y 11) y con otra entrada de 4 bits para la agrupación binaria de B (compuesta por los pines 1,14,11 y 9) y con otras tres entradas en caso de que se quiera generar un comparador más amplio (de mas de 4 bits) que son los pines 2,3 y 4 , y posee sus tres posibles salidas los pines 5,6 y 7.

En un comparador de 4 bits el procedimiento es el siguiente:

A=B Deben ser iguales cada uno de sus bits.

A>B Recorremos todos los bits de A y B desde el más significativo hasta que A sea 1 y B sea 0.

A<B Recorremos todos los bits de A y B desde el más significativo hasta que A sea 0 y B sea 1.