RELATÓRIO 6 DE TÉCNICAS DIGITAIS

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Departamento de Eletrônica e Telecomunicações
Faculdade de Engenharia
Laboratório de Técnicas Digitais 1
 Turma 1
Alexandre Teixeira dos Santos
201220446911
Experiência 6
COMPARADOR 3 BITS
Mestre: Flávio Alencar do Rêgo Barros
Data da Experiência: 14/10/2021
Data de Entrega: 20/10/2021
1 - Objetivo
Utilizar o programa escolhido (LOGSIM), para projetar um comparador de 3 Bits usando portas SSI TTL procurando dar preferência à soluções mais baratas e rápidas.
2 - Introdução
Comparador
Um circuito comparador combinacional compara duas entradas binárias (A e B) para definir se existe uma igualdade ou diferença entre essas entradas. O resultado dessa comparação é expresso em uma das três saídas desse circuito: A = B, A > B e A< B. Dependendo do resultado da comparação, apenas uma dessas saídas (a que for verdadeira) será colocada em “1”. As outras duas terão valor “0”. Mas, e quando quisermos comparar entradas com mais de um bit? Será que é possível comparar números com vários bits?
A Figura 1 responde a essa pergunta. Ela mostra o diagrama de um comparador de 4 bits, no qual as entradas A (A3, A2, A1 e A0) e B (B3, B2, B1 e B0) são compostas de 4 bits cada uma, ou seja, teremos 4 entradas de um bit para o número A e 4 entradas de um bit para a entrada B.
Mas observe que a quantidade de saídas continua a mesma: 3.
Figura 1- Símbolo lógico para um comparador de quatro bits 74HC85 (7485, 74LS85)
Fonte: Tocci, Neal e Gregory (2007).
Olhando para a Figura 1, vemos as saídas:
· OA> B: será “1”, quando o nº binário A for MAIOR que o nº binário B.
· OA<B: será “1”, quando o nº binário A for MENOR que o nº binário B.
· OA= B: será “1”, quando o nº binário A for IGUAL ao nº binário B.
Vemos ainda outras três entradas (IA>B, IA<B e IA=B), chamadas entradas de cascateamento. Essas entradas podem ser usadas para conectar as saídas de outro comparador e assim podermos expandir a quantidade de bits dos números A e B que queremos comparar. Então, pela Figura 1, temos as entradas (A3, A2, A1, A0 e B3, B2, B1, B0) e três saídas de comparação. Além disso, existem também as entradas de cascateamento (IA>B$,I_{A < B} e I_{A=B}$) que podem ser conectadas a outros circuitos para expansão da quantidade de bits na operação de comparação.
A Tabela 3 mostra a tabela verdade desse comparador de 4 bits.
Tabela 1 - Tabela verdade de um circuito comparador
Fonte: Tocci, Neal e Gregory (2007).
Observando a tabela verdade do comparador na Tabela 1, na primeira linha que se A3> B3, então, a saída OA>B terá o nível de tensão alto (H = "1") e as outras saídas terão o nível de tensão baixo (L="0"), pois o nº A será maior que o nº B.
Na 2ª linha, podemos notar que se A3<B3, a saída OA>B estará em nível baixo (L), a saída OA<B estará em nível alto (H) e a saída OA=B estará em nível lógico baixo (L), sinalizando que o nº A é menor que o nº B.
Através dessas duas linhas, que não precisamos verificar os demais bits (A2 e B2; A1 e B1, A0 e B0), pois se os bits mais significativos de cada um dos números (A3 e B3) são diferentes, isso indica que A>B ou que A<B. Somente precisaremos verificar um bit menos significativo quando os bits mais significativos que eles forem iguais aos do outro número que se quer comparar. É o que vemos, por exemplo, na terceira e na quarta linha, quando A3=B3. Nesse caso, iremos comparar A2 e B2. Se A2>B2 (3ª linha), a saída OA>B estará em nível alto (H), a saída OA<B estará em nível baixo (L) e a saída OA=B estará em nível baixo (L). Por sua vez, se A2<B2 (4ª linha), a saída OA>B estará em nível baixo (L), a saída OA<B estará em nível alto (H) e a saída OA=B estará em nível baixo (L). Quando A2=B2, a comparação passará para o bit seguinte (A1 e B1), como vimos na 5ª e na 6ª linha da tabela. E quando A1=B1, a comparação segue para o bit seguinte (A0 e B0), como mostram as duas linhas seguintes (7ª e 8ª linhas). Quando todos os bits forem iguais (A3=B3, A2=B2, A1=B1 e A0=B0), o comparador avaliará as entradas de cascateamento para definir se A>B, A<B ou se A=B, como mostram as demais linhas da tabela verdade.
3 - Material Utilizado
Programa LOGSIM
4 - Procedimento Experimental
4.1 – Tabela Verdade do Comparador de 3 bits.
	A2
	B2
	A1
	B1
	A0
	B0
	A < B
	A > B
	A = B
	0
	0
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	0
	1
 Tabela 1
4.2 – Projetou-se um circuito comparador de números binários de três bits não sinalizados usando apenas portas da família TTL série 74
4.2.1 – Circuito com a saída (A=B).
Exemplo 1: Comparando todas as entradas = 0
Figura 1
Exemplo 2:Comparando todas as entradas = 1
Figura 2
Exemplo 3:Comparando A0 e B0
Figura 3
Exemplo 4: Comparando A1 e B1
Figura 4
Exemplo 5: Comparando A2 e B2
Figura 5
4.2.2 – Circuito com a saída (A>B).
Exemplo 6: Comparando A1 e B0
Figura 6
Exemplo 7: Comparando A2 e B0
Figura 7
Exemplo 8: Comparando A2 e B1
Figura 8
4.2.3 – Circuito com a saída (A <B).
Exemplo 9 : Comparando A0 e B1
Figura 9
Exemplo 10: Comparando A0 e B2
Figura 10
Exemplo 11: Comparando A1 e B2
Figura 11
4.3 – Repetiu-se a experiência usando um chip comparador da família TTL série 74. 
4.3.1 - Circuito com a saída (A = B)
Exemplo 12: Comparando A e B
Figura 12
4.3.2 - Circuito com a saída (A > B)
Exemplo 13: Comparando A e B
Figura 13
4.3.3 - Circuito com a saída (A < B)
Exemplo 14: Comparando A e B
Figura 14
5 - Conclusão
	Verificou-se com o programa (LOGSIM) o comparador de 3 bits, tentou-se utilizar as portas mais baratas no mercado. O circuito comparador combinacional comparou duas entradas binárias (A e B) para definir se existia uma igualdade ou diferença entre essas entradas, o resultado dessa comparação foi expressada em uma das três saídas desse circuito: A = B, A > B e A< B. Conforme o resultado da comparação, apenas uma das saídas seriam verdadeiras, como apresentado nos exemplos dos circuitos acima, viu-se que a utilização de um chip comparador seria mais prático do que a construção do circuito com portas lógicas, simplificando o projeto. 
6 – Bibliografia
Apostila de Técnicas Digitais 1 – Cap. 6
https://materialpublic.imd.ufrn.br/curso/disciplina/2/17/7/21