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• Anonymous EinafeoB46

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Un circuito digital comparador realiza la comparación de dos palabras A y B de N bits tomadas como un número entero sin signo e indica si son iguales o si una es mayor que otra en tres salidas A = B, A > B y A < B. Solo una de estas salidas estará a 1 y las demás estarán a 0 dependiendo de los valores de las entradas. Estos circuitos que comparan el valor binario de dos números, son de 4 bits proporcionando información de cuál es mayor, menor, o si ambos son iguales. Son sistemas muy usados en ingeniería. Por ello usamos un comparador que es el Circuito Integrado 74LS85 implementado en un circuito COMBINACIONAL. Para la extensión de comparadores de magnitud se conectan las salidas de uno a las entradas de extensión del siguiente. El comparador de los bits de mayor peso será el de la izquierda o el de la derecha, dependiendo de la tabla de verdad que tenga asociada el comparador. La figura siguiente muestra un comparador de magnitud de 4 bits:

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El objetivo de nuestro proyecto es adquirir el conocimiento de los Circuitos Integrados utilizados, armar un circuito con los Circuitos Integrados combinacionales para el resultado de dos magnitudes binarias indicando el mayor de ellos en 4 bit. Realizar un circuito comparador que puede ser implementado en múltiples circuitos he investigar sus aplicaciones.

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1. CIRCUITO 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 banderas lógicas" que corresponden a las relaciones A igual B, A mayor que B y A menor que B. Cada una de estas banderas 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(transistor-transistor logic, es decir, «lógica transistor a transistor».) 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.

2. CARACTERISTICAS: Su tensión de alimentación característica se halla comprendida entre los 4,75V y los 5,25V (como se ve, un rango muy estrecho). Normalmente TTL trabaja con 5V. Los niveles lógicos vienen definidos por el rango de tensión comprendida entre 0,0V y 0,8V para el estado L (bajo) y los 2,2V y Vcc para el estado H (alto). Las señales de salida TTL se degradan rápidamente si no se transmiten a través de circuitos adicionales de transmisión (no pueden viajar más de 2 m por cable sin graves pérdidas).

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3. METODOLOGIA: Para diseñar este circuito se va requerir un conocimiento intermedio del álgebra booleana y la simplificación booleana, uso de tablas de verdad, lógica y diseño de circuitos lógicos, se recomienda también tener un programa para diseñar circuitos lógicos. Algunas expresiones booleanas se van a representar como funciones cuyo nombre corresponderá a una letra mayúscula del alfabeto para simplificar su representación, mientras que la salida principal en el diagrama de un circuito se va a representar como una función. Así mismo a las entradas/salidas de n bits que corresponden a un solo dato se les llamara vectores, cada uno de esos vectores será nombrado con una letra mayúscula y cada entrada de un bit dentro de un vector se identificará con el nombre del vector más la posición que ocupa dentro de él, por ejemplo una entrada de 5 bits se llamaría A y a cada posición dentro del vector A se le llamaría así: A4 que sería el bit más significativo, A3, A2, A1 y A0 que correspondería al bit menos significativo.

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4. DISEÑO: 4.1.

DISEÑO DE UN CIRCUITO COMPARADOR DE 1 BITS:

Para este caso solo se requiere crear la tabla de verdad correspondiente y luego determinar las funciones booleanas que producen las salidas requeridas. Sean A y B entradas de un bit, entonces:

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A

B

C

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0

4.2.

DISEÑO DE UN CIRCUITO COMPARADOR DE DOS BITS:

Para unos operandos A y B de un bit se puede desarrollar un comparador de la siguiente tabla:

A

B

AB

0

0

1

0

0

̅+ 𝑨 ̅𝑩 *(𝑨 = 𝑩) → ̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝑨 ⨁ 𝑩 = ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝑨𝑩 ̅ ∗ (𝑨 > 𝑩) = 𝑨𝑩 ̅𝑩 ∗ (𝑨 < 𝑩) = 𝑨

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

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4.3.

DISEÑO DE UN CIRCUITO COMPARADOR DE 4 BITS:

El siguiente ejemplo muestra el bloque funcional y dos tablas de verdad alternativas de un comparador de magnitud de 4 bits. La tabla superior considera que las entradas de extensión proporcionan el resultado de la comparación de bits de menor peso, mientras que la tabla inferior considera que las entradas de extensión proporcionan el resultado de la comparación de bits de mayor peso.

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5. MATERIALES UTILIZADOS:

*01 INTEGRADO 74LS85

* CABLES

*01 DIP SWITCH DE 8 SALIDAS O

* PROTOBOARD

02 DE 4 SALIDAS

*03 LEDS

*11 RESISTENCIAS DE 220

* FUENTE DE 5 VOLTIOS

O 330 OHMIOS

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6. C.I. COMPARADOR DE 4 BITS 74LS85: En este comparador se puede encontrar cualquier comparador con mayor capacidad. 6.1.

FUNCIONAMIENTO:

Realiza la comparación de dos palabras A y B de N bits, tomadas como un número entero sin signo e indica si son iguales o si una es mayor que otra en tres salidas: 

𝐴=𝐵



𝐴>𝐵



𝐴𝐵 será ALTA cuando la magnitud de la palabra A sea mayor que la magnitud de la palabra B.  La salida 𝑂𝐴