COMPARADOR

INTRODUCCIÓN

Realizar las operaciones de suma y resta con dos números binarios de 8 bits son restricciones, es decir se puede generar un numero negativo al restar un numero mayor a un numero menor.

MATERIALES

• PsoC
• 5 Display 7 segmentos
• 2 Dip switch de 10 entradas

PROCEDIMIENTO-DISEÑO/ESQUEMATICOS/GRAFICAS

Para poder realizar una resta de un numero mayor a uno menor, se necesito de un comparador, de esta forma si se daba este caso, se pudieran intercambiar los números para restarlos normalmente y ponerse un signo negativo en uno de los displays.

La resta de dos numero de 8 bits necesita de un comparador de 8 bits, para esto se necesita uno de 1 bit

Y su tabla de verdad es:

Por ende, y de acuerdo a las tablas de verdad de las compuertas lógicas

Quedando el circuido de la siguiente manera:

donde, 

Para un comparador de 2 bits, se unen dos comparadores de 1 bit de la siguiente manera

• A<B

En color azul (NP), en color verde (M)

• A=B

 En color azul (NQ)

• A>B

Color verde (P’NR), color morado (PNP), color rojo (MO), color azul (M’O)

Con estas ecuaciones montamos el siguiente circuito que nos permite unir dos comparadores de un bit.

Para un comparador de 4 bits se unen dos comparadores de 2 bits por medio de las mismas ecuaciones.

 De esta manera el comparador de 8 bits requerido para realizar la resta es el siguiente:

Este comparador de 8 bits va conectado a dos MUX.

Si el comparador tiene como salida un 1:

•  El primer MUX invierte los números mandando a A como entrada a las compuertas XOR que sacaran su complemento. Adicional esta salida del comparador es la entrada a una compuerta AND junto con OP( 1 si el usuario escogió en el switch la opción resta, 0 si escogió suma), en el caso de que el usuario quiera la resta la salida de esta compuerta es 1 y se generaría un menos en un 7 segmentos.
• El segundo MUX mandara a B directamente como una entrada al sumador.

Si el comparador tiene como salida un 0:

• El primer MUX mandara a B como entrada a las compuertas XOR
• El segundo MUX mandara  a A como una entrada del sumador

Después de esto el montaje es igual al realizado para el sumador/restador. La salida de las compuertas XOR se suma con la entrada del sumador, este resultado en convertido a BCD para proceder con la visualización dinámica.

CONCLUSIONES

• En el montaje de sumador-restador si intentábamos restar un numero mas grande a uno pequeño creando un desborde y arrojando información errónea, también conocida como datos basura. Al agregarle el comparador al montaje, si este detecta este caso lo que hace es intercambiar los números para restarlos normalmente y arroja un menos. Esto se hace dado que la magnitud en base 10 de la resta es la misma no importa el orden en el que se realice.