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Comparador de 4 bits signado, Ejercicios de Circuitos Digitales

Comparador de 4 bits signado  Comprender el funcionamiento interno de un comparador de 4 bits.  Comprobar que el esquema utilizado para el comparador en la Psoc, realiza el funcionamiento requerido.  Analizar e identificar el comportamiento y características de un Comparador de 4 Bits.  Aprender a manejar el Software PSoc Creator para programar chip de la psoc, para un uso eficiente

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 21/02/2020

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ivan-9rb 🇨🇴

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Informe de Laboratorio #9 – Comparador de 4 Bits
Signado
I. OBJETIVOS
Comprender el funcionamiento interno de un
comparador de 4 bits.
Comprobar que el esquema utilizado para el
comparador en la Psoc, realiza el funcionamiento
requerido.
Analizar e identificar el comportamiento y
características de un Comparador de 4 Bits.
Aprender a manejar el Software PSoc Creator para
programar chip de la psoc, para un uso eficiente.
II. MATERIALES
A. 1 Protoboard
B. 1 Dip Switch
C. 10 resistencias de 1k
D. Led´s y jumper´s
F. Psoc
III. MARCO TEÓRICO
Comparador de Magnitud
Son circuitos que comparan el valor binario de dos
números, proporcionando información de cuál es mayor,
menor, o si ambos son iguales. Son sistemas muy usados en
ingeniería. Su bloque y tabla de funcionamiento básico son
los siguientes Existen comparadores de 4 bits y de 8 bits.
Además de las correspondientes entradas de datos disponen
de tres entradas más que pueden informar sobre una
situación anterior, y que se usan para conectar en cascada
distintos comparadores, de manera que pueda construirse
uno de mayor capacidad.
Figura 1. Tabla de verdad, comparador 1 bit
(
A=B
)
=AB
(
A>B
)
=A´
B
(
A<B
)
=´
A B
Figura 2. Esquema comparador de un bit
Comparador de 4 bits
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 mas
significativo hasta que A sea 1 y B sea 0
A<B
Recorremos todos los bits de A y B desde el mas
significativo hasta que A sea 0 y B sea 1
Multiplexor:
Un multiplexor es un dispositivo que permite dirigir la
información digital procedente de diversas fuentes a una
única línea para ser transmitida a través de dicha línea a un
destino común.
Disponemos de una serie de líneas de entrada, y una sola
línea de salida. La posición del conmutador, que es
controlable, determinará la señal de entrada que aparezca en
la línea de salida. Un multiplexor consta de varias entradas
y una salida, y mediante un mecanismo de selección, una
entrada se transfiere a la salida.
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Informe de Laboratorio #9 – Comparador de 4 Bits

Signado

I. OBJETIVOS

 Comprender el funcionamiento interno de un comparador de 4 bits.  Comprobar que el esquema utilizado para el comparador en la Psoc, realiza el funcionamiento requerido.  Analizar e identificar el comportamiento y características de un Comparador de 4 Bits.  Aprender a manejar el Software PSoc Creator para programar chip de la psoc, para un uso eficiente. II. MATERIALES A. 1 Protoboard B. 1 Dip Switch C. 10 resistencias de 1k D. Led´s y jumper´s F. Psoc III. MARCO TEÓRICO Comparador de Magnitud Son circuitos que comparan el valor binario de dos números, proporcionando información de cuál es mayor, menor, o si ambos son iguales. Son sistemas muy usados en ingeniería. Su bloque y tabla de funcionamiento básico son los siguientes Existen comparadores de 4 bits y de 8 bits. Además de las correspondientes entradas de datos disponen de tres entradas más que pueden informar sobre una situación anterior, y que se usan para conectar en cascada distintos comparadores, de manera que pueda construirse uno de mayor capacidad. Figura 1. Tabla de verdad, comparador 1 bit

( A = B )= A ⊙ B ( A > B ) = A B ´( A < B ) = A ´ B

Figura 2. Esquema comparador de un bit Comparador de 4 bits 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 mas significativo hasta que A sea 1 y B sea 0 A<B Recorremos todos los bits de A y B desde el mas significativo hasta que A sea 0 y B sea 1 Multiplexor: Un multiplexor es un dispositivo que permite dirigir la información digital procedente de diversas fuentes a una única línea para ser transmitida a través de dicha línea a un destino común. Disponemos de una serie de líneas de entrada, y una sola línea de salida. La posición del conmutador, que es controlable, determinará la señal de entrada que aparezca en la línea de salida. Un multiplexor consta de varias entradas y una salida, y mediante un mecanismo de selección, una entrada se transfiere a la salida.

Figura 3 Multiplexor de 4 a 1 Permite dirigir la información binaria procedente de diversas fuentes a una única línea de salida, para ser transmitida a través de ella, a un destino común. Disponen de: hasta 2 n^ líneas de entrada de datos, una única de salida y n entradas de selección; que habilitan y ponen en contacto uno de los terminales de entrada de datos con el de salida. IV. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL El circuito funciona con Mux 12 a 3, el cual está compuesto de 3 Mux 4 a 1 (Figura estructural 2), los selectores corresponden al bit del signo de cada número, con 0= positivo y 1=negativo, s 0 =signo de A, s 1 =Signo de B Para el caso s 0 =0, s 1 =0, el comparador funcionara como uno no signado

X 3 = A 3 ⊙ B 3

X 2 = A 2 ⊙ B 2

X 1 = A 1 ⊙ B 1

X 0 = A 0 ⊙ B 0

A 1 =( A = B )= X 3 X 2 X 1 X 0

A 0 =( A > B )= A 3 B ´ 3 + X 3 A 2 B ´ 2 + X 3 X 2 A 1 B ´ 1 + X 3 X 2 X 1 A 0 B ´ 0

A 2 =( A < B )= B 3 A ´ 3 + X 3 B 2 A ´ 2 + X 3 X 2 B 1 A ´ 1 + X 3 X 2 X 1 B 0 A ´ 0

Para el caso s 0 =0, s 1 =1, el comparador Siempre A será

mayor que B B 0 =^1 B 1 =^0 B 2 =^0

Para el caso s 0 =1, s 1 =0, el comparador Siempre A será

menor que B C 0 = 0 C 1 = 0 C 2 = 1

Para el caso s 0 =1, s 1 =1, el comparador funcionara como uno no signado, pero como se esta manejando números negativos se intercambian las salidas de mayor y menor

X 3 = A 3 ⊙ B 3

X 2 = A 2 ⊙ B 2

X 1 = A 1 ⊙ B 1

X 0 = A 0 ⊙ B 0

D 1 =( A = B )= X 3 X 2 X 1 X 0

D 0 =( A > B )= B 3 A ´ 3 + X 3 B 2 A ´ 2 + X 3 X 2 B 1 A ´ 1 + X 3 X 2 X 1 B 0 A ´ 0

D 2 =( A < B )= A 3 B ´ 3 + X 3 A 2 B ´ 2 + X 3 X 2 A 1 B ´ 1 + X 3 X 2 X 1 A 0 B ´ 0

V. DESCRIPCIÓN ESTRUCTURAL

Figura estructural 1. Comparador Signado Figura estructural 2. Mux 12:

ANEXOS

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