Aula 06 Aplicações de Circuitos Combinacionais - Comparador Binário

ELETRÔNICA DIGITAL - CIRCUITOS COMBINACIONAIS

Aula 06:Aplicações de Circuitos Combinacionais

BIBLIOGRAFIA: Elementos de Eletrônica Digital - Capuano/Idoeta - Editora Érica

1. Comparador Binário

É um circuito que compara dois números binários tomando a decisão.

Fig01: Comparador binário de 1bit

A figura1 mostra o caso mais simples, mas é possível comparadores de mais de um bit.

Fig02: Circuito de um comparador de 1 bit  

Para mais bits, existem CIs específicos como por exemplo o 7485 que é um comparador de 4 bits (A3A2A1A0 e B3B2B1B0).  A figura a seguir mostra  o CI 7485, comparador de 4 bits.

2.Experiência 09: Comparador de 1 Bit com portas 

Tabela I : Comparador de 2 bits com portas

xxAxx	xxBxx	xxS1xx	xxS2xx	xxS3xx
0	0
0	1
1	0
1	1

3. Conversão de Códigos Binários 

Os códigos mais comuns são o BCD(8421), octal, hexadecimal e o binário (ver bibliografia para maiores detalhes). Os computadores e circuitos lógicos em geral manipulam bits na forma de 1's e 0's, os seres humanos entendem as informações na base 10, desta forma os circuitos codificadores e decodificadores são necessários para que possam traduzir de maquina para ser humano e vice versa as informações resultantes de entradas e saídas.  . A seguir o diagrama de blocos básico de uma calculadora que mostra a necessidade de usarmos os codificadores  e decodificadores.

Fig04: Diagrama de blocos de uma calculadora

De uma forma geral todo circuito digital tem um diagrama semelhante ao da figura04.
A seguir daremos alguns exemplos de codificadores e decodificadores.

4. Codificador de Decimal para BCD

O CI 74147 tem como entrada um bit que representa um numero decimal de 1 a 9 e como saída um numero representado em BCD (Binary Coded Decimal -Decimal  Codificado em  Binário).

	Entradas Saídas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D C B A H H H H H H H H H H H H H X X X X X X X H L L H H L X X X X X X X L H L H H H X X X X X X L H H H L L L X X X X X L H H H H L L H X X X X L H H H H H L H L X X X L H H H H H H L H H X X L H H H H H H H H L L X L H H H H H H H H H L H L H H H H H H H H H H H L
( a )	( b )
Fig05: ( a ) CI74147 codificador de prioridade de decimal para BCD ( b ) TV

Obs: H (Hight)=1 e L (low)=0

5.Experiência10: Codificador de Prioridade de Decimal para BCD

Fig06:  CI74147 codificador de prioridade de decimal para BCD 

Tabela II

Entradas									Display - Numero
xx1xx	xx2xx	xx3xx	xx4xx	xx5xx	xx6xx	xx7xx	xx8xx	xx9xx
H	H	H	H	H	H	H	H	H
X	X	X	X	X	X	X	H	L
X	X	X	X	X	X	X	L	H
X	X	X	X	X	X	L	H	H
X	X	X	X	X	L	H	H	H
X	X	X	X	L	H	H	H	H
X	X	X	L	H	H	H	H	H
X	X	L	H	H	H	H	H	H
X	L	H	H	H	H	H	H	H
L	H	H	H	H	H	H	H	H

Observe a necessidade  de inverter as saídas para obter o valor correto.

6. Decodificador de BCD para Decimal 

Esse circuito faz o contrario do anterior, isto é, para uma dada entrada em BCD somente uma das saídas será ativada.

	Linha Nº Entradas BCD Saída Decimal  D   C  B  A   0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  Linha1 0 L L L L L H H H H H H H H H Linha2 1 L L L H H L H H H H H H H H Linha3 2 L L H L H H L H H H H H H H Linha4 3 L L H H H H H L H H H H H H Linha5 4 L H L L H H H H L H H H H H Linha6 5 L H L H H H H H H L H H H H Linha7 6 L H H L H H H H H H L H H H Linha8 7 L H H H H H H H H H H L H H Linha9 8 L L L L H H H H H H H H L H Linha10 9 H L L H H H H H H H H H H L Linha11 H L H L H H H H H H H H H H Linha12 H L H H H H H H H H H H H H Linha13 H H L L H H H H H H H H H H Linha14 H H L H H H H H H H H H H H Linha15 H H H L H H H H H H H H H H Linha16 H H H H H H H H H H H H H H
( a )	( b )
Fig07: ( a ) CI7442 Decodificador de BCD para Decimal  ( b ) TV

7.Experiência 11: Decodificador de BCD para Decimal 

Fig08: Circuito decodificador de BCD para decimal

Tabela II

Linha

Nº

Entradas BCD

Saída Decimal

D

C

B

A

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Linha1

0

L

L

L

L

Linha2

1

L

L

L

H

Linha3

2

L

L

H

L

Linha4

3

L

L

H

H

Linha5

4

L

H

L

L

Linha6

5

L

H

L

H

Linha7

6

L

H

H

L

Linha8

7

L

H

H

H

Linha9

8

L

L

L

L

Linha10

9

H

L

L

H

Linha11

H

L

H

L

Linha12

H

L

H

H

Linha13

H

H

L

L

Linha14

H

H

L

H

Linha15

H

H

H

L

Linha16

H

H

H

H

Observe a necessidade de inverter as saídas para acender o indicador correspondente à entrada.

8. Decodificador de BCD Para Sete Segmentos

Um decodificador de BCD para sete segmentos é usado quando queremos visualizar resultados em decimal. O indicador mais usado é o display de sete segmentos. Esse  indicador pode ser só para decimal (0 a 9) ou pode ser também para hexadecimal (indica alem dos números de 0a 9, também as letras A,B,C, D, E e F). No caso mais comum é constituído de LED's sendo que o segmento (LED)  pode acender com nível  alto (display catodo comum) ou nível baixo (display anodo comum). A figura a seguir mostra a disposição dos LED's na construção de displays  catodo comum e anodo comum.

( a )	( b )
Fig09 ( a ) Display tipo catodo comum   ( b ) anodo comum

É importante observar que para cada tipo de display teremos um decodificador adequado a ele. Por exemplo para anodo comum pode ser usado o 7447.

9. Experiência 12: Decodificador de BCD para 7 Segmentos 

Fig10: Decodificador de BCD para 7 segmentos 

Tabela III

xxDxx	xxCxx	xxBxx	xxAxx	DISPLAY
0	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	0	1
0	1	1	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1