Comparadores, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

Baixe Comparadores e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity! SENAI Deparamento Regional de São Paula Eletrônica - REE III Circuitos lógicos digitais - Teoria Comparadores de magnitude Comparadores de magnitude O SENAL-SP, 2004 Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila homônima, Circuitos lógicos digitais - Teoria, Capítulo IX,. São Paulo, 1991 (Reparador de Equipamentos Eletrônicos Ill). SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de São Paulo Av. Paulista, 1313 - Cerqueira Cesar São Paulo - SP CEP 01311-923 Telefone (0XX11) 3146-7000 Telefax (0XX11) 3146-7230 SENAI on-line 0800-55-1000 E-mail senai(dsp.senai.br Home page http:/Awww .sp.senai.br Comparadores de magnitude - Teoria Apresentação O objetivo que norteou a elaboração do material didático Comparadores de magnitude foi o de apresentar, de uma forma organizada, clara e objetiva, os aspectos fundamentais da eletrônica. Esperamos que esse manual sirva como instrumento de apoio ao estudo de uma matéria essencial para os que se iniciam ao campo da eletrônica. SENAI-SP - INTRANET 5 Comparadores de magnitude - Teoria Comparadores de magnitude Introdução O comparador de magnitude é chamado também de comparador binário, trata-se de um circuito combinatório utilizado para comparar valores binários. Desse modo, quando esses valores binários são iguais, o comparador indica aquele de valor superior. Comparadores de magnitude são empregados em sistemas lógicos para detectar valores maiores ou iguais àqueles previamente programados. É o caso, por exemplo, dos contadores programáveis e dos aparelhos de instrumentação. Para compreender e construir circuitos comparadores, você já deve ter estudado: e Circuitos combinatórios de portas lógicas e Álgebra booleana Comparadores de magnitude Circuitos comparadores Os circuitos comparadores são sistemas combinatórios que detectam se duas combinações binárias de n bits são iguais ou não. Caso as combinações binárias não forem iguais, o comparador indica a de valor superior. Daí o nome de comparador de magnitude. O comparador de magnitude é um arranjo lógico com entradas para dois números binários e apresenta três terminais de saídas: A>B, A=BeA<B. SENAI-SP - INTRANET 7 Comparadores de magnitude - Teoria Convenção: e X= célula de comparação para cada par de bits a ser comparado e Y= arranjo combinatório seletor de saída e Za= porta de saída O Cl funciona da seguinte maneira: quando dois números binários são aplicados ao comparador e cada bit do número A, for comparado com o bit correspondente do número B, cada célula de comparação (X) comunicará o resultado parcial da comparação ao seletor de saída (Y). o seletor de saída seleciona e apresenta a resposta à porta de saída (Z). No planejamento de um sistema lógico é preciso realizar adequadamente os circuito comparadores; por isso, ao planejar o sistema, é preciso conhecer a tabela-verdade desses circuitos. Tabela-verdade do Cl comparador de magnitude - Um circuito tem como entrada dois números binários (A e B) de quatro bits e, como saída, três sinais que devem indicar a grandeza relativa dos números. Estes sinais de saídas são: A > B, A= Be A<B. Desses sinais apenas um deve ficar ativo no estado lógico 1, de acordo com o resultado da comparação. Os quatro bits de número A são: As, A,, A, e As; e, do número B: B; B,, B, e Bo. Na tabela-verdade tais números seriam as variáveis de entrada. Contudo, a tabela ficaria muito grande se todos fossem considerados. Tomando os números mais significativos de A e B, no caso A; e B; como entradas, chegaremos ao mesmo resultado. Veja, então, como construir a tabela-verdade a partir dos números mais significativos. Entradas Saídas As B; A>B A=B A<B 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 10 SENAI-SP - INTRANET Comparadores de magnitude - Teoria Observações * Seo bit mais significativo do número A, no caso As; for iguala 1; e se o bit correspondente ao número B, ou seja, Bs, for igual a 0; nesse caso, a saída A > B será ativada (1) sem depender das demais comparações. e SeAsiguala 0 e B; iguala 1, a saída A < B será ativada (1), sem depender das demais comparações. * Sea, foriguala B,, então a saída dependerá das comparações dos demais pares de bits. e Setodos os bits de A forem iguais aos bits correspondentes de B, então a saída A=B será ativada (1). Comparador de magnitude em cascata Os números binários a ser comparados podem apresentar qualquer número de bits sem limitação, pois, embora os Cls comparadores mais comuns sejam de quatro bits, eles admitem expansão do sistema pela associação de vários Cls do mesmo tipo. O esquema a seguir L E demonstra como E; . 4 ta comparadores de magnitude A E E E : ligados em cascata podem E a a-Blt , a comparar palavras mais E cê a L se longas. O exemplo ilustra a £ maneira de interligar esses n comparadores. 1) 2 E; L = r TO] a E de E [É = O A-D E 4 F z E ter “20 as =——a-B ' E à EM Em A + ci Pr “ea i 1 E E n=s P- ED om po pero CO A=E SENAI-SP - INTRANET 1 Comparadores de magnitude - Teoria Os comparadores de magnitude encontram grandes aplicação industrial; são aplicados, por exemplo: e Nos contadores programáveis que comparam o valor da contagem com o valor previamente programado; e Nos circuitos de endereçamento em sistemas de computadores; e Em seletores de sinal de valor superior em equipamentos de instrumentação que recebem informações de dois ou mais sensores e devem indicar o sinal mais alto. 12 SENAI-SP - INTRANET 46.15.13.923-6 Aprendizagem industrial Reparador de equipamentos eletrônicos III Circuitos lógicos digitais - Teoria Sistemas de numeração e códigos binários Portas lógicas básicas Portas lógicas derivadas Circuitos combinatórios Famílias lógicas Display Codificador e decodificador Somador e subtrator binários Comparadores de magnitude Circuitos biestáveis lógicos Contadores Circuitos de tempo com CI Circuitos de comutação aleatória e sequencial Conversor digital-analógico e conversor analógico-digital Operações aritméticas e lógicas entre palavras binárias