Binární komparátory
Dnešní díl věnujeme tématu, o kterém se odborná literatura v mnoha případech příliš nezmiňuje, a to sice tématu komparátorů. Přesněji komparátorů binárních. Na rozdíl od obvodů předešlých se kterými jsme se již seznámili, nepatří komparátory do skupiny obvodů sekvenčních, které jak již víte používají pro svůj chod hodinové impulsy, ale naopak do skupiny obvodů kombinačních, mezi které řadíme převážně hradla a jejichž vlastností je okamžitá odezva na výstupu, která je pouze ovlivněna aktuálním stavem na jejich vstupu a ne stavy předešlými. Ty jsou také základním stavebním prvkem komparátorů.
Ptáte se co to ty komparátory vlastně jsou ? Komparátory nejsou ve své podstatě nic jiného, než obyčejné logické obvody, které dokážou porovnat dvě paralelní informace přivedené v binární podobě k jejich vstupům.
Tyto dvě informace pak vyhodnotí a v případě, že se shodují vyhodnotí tento stav na svém výstupu logickou úrovní 1. V případě opačném je na výstupu log. 0. Tento tip komparátoru je nejednodušším se kterým se můžeme setkat. Je realizován pomocí několika dvouvstupých hradel EXOR. Tyto hradla mají tu vlastnost, že pokud je na jejich obou vstupech stejná log. úroveň je na jejich výstupu log 0. Jeden vstup je vždy určen pro jeden vstupní bit prvního vstupní slova a vstup druhý pro jednobitovou část vstupního slova druhého. Výstupy těchto hradel jsou pak přivedeny do hradla NOR, jehož výstup má log. úroveň 1 jen v případě, že všechny jeho vstupy mají log. úroveň 0.
Existují však ale i komparátory podstatně složitější. Ty dokáží nejen zjistit zda jsou obě vstupní informace rovnocenné, ale pomocí nich můžeme i zjistit, která ze vstupních informací je větší. Jejich stavba je poněkud složitější a popisovat si ji zde nebudeme.
Použití komparátorů je velice různorodé. Jedním z příkladů může být například úloha porovnávání času. Představte si například nějaký digitální budík. Po něm chceme, aby nás vzbudil v přesně nastavený čas. Jednou z možností jak to udělat je použití komparátoru. Nejprve si nastavíme čas kdy chceme, aby se budík aktivoval a tuto hodnotu, samozřejmě převedenou do binární podoby zaznamenáme do paměti. Pak použijeme komparátor a vstupy pro jedno slovo propojíme s naší pamětí, ve které je uložen čas buzení a vstupy druhé napojíme na hodiny.
Komparátor tak bude porovnávat skutečný čas s časem uloženým v paměti a až dojde ke shodě spustí pomocí svého výstupu poplach.
Příště si princip jednoduchého komparátoru, který dokáže porovnat dvě informace přivedené v binární podobě vyzkoušíme na jednoduchém zapojení.
Sdílej
23. ledna 2004 • 15:33
Dnešní díl věnujeme tématu, o kterém se odborná literatura v mnoha případech příliš nezmiňuje, a to sice tématu komparátorů. Přesněji komparátorů binárních. Na rozdíl od obvodů předešlých se kterými jsme se již seznámili, nepatří komparátory do skupiny obvodů sekvenčních, ale naopak do skupiny obvodů kombinačních.
