Číslicová technika - XXXXI

Dokonalejší binární komparátory.

Minule jsme si v praxi ověřovali činnost jednoduchého komparátoru. Dnes si něco povíme o komparátorech složitějších. Komparátory z předešlých dílů byly sestaveny z několika hradel a dokázali pouze určit, zda jsou obě slova přivedená ke vstupům shodná, či ne. Pokud shodná byla objevila se na výstupu komparátoru log. 1. Tyto komparátory jsou jak víme realizovány pomocí několika dvouvstupých hradel EXOR a hradla NOR. Pro některé aplikace je tato jednoduchá funkce postačující. Jako příklad jsme si uváděli digitální hodiny s budíkem, kde komparátor porovnával čas skutečný s časem buzení uloženým v paměti. Tam komparátor, který dokáže pouze určit shodu, či neshodu naprosto stačil. Existují však ale i situace, kde je třeba určit, nejen shodu či neshodu, ale také která informace, které slovo složené z jedniček a nul přivedené k porovnávacím vstupům je větší nebo naopak menší.
Takovéto komparátory obsahují také hradla, ale jejich počet je mnohem větší a také jsou mnohem složitěji propojeny.
Příkladem obvodu z praxe, který reprezentuje složitější, nebo možná dokonalejší binární komparátor je 7485.
Tento obvod dokáže porovnávat velikost dvou čtyřbitových slov, přivedených v kódu BCD, nebo binárním a určit jejich velikost.
Je možné ho také pomocí rozšiřovacích vstupů, které jsou vyvedeny rozšířit o další porovnávací vstupy a může nám tak pro příklad vzniknout i komparátor 24 bitový, nebo podle potřeby i větší.
To v jakém jsou obě vstupní slova poměru, které je větší, menší, nebo zda jsou shodná nám indikují výstupy komparátoru. Na rozdíl od komparátoru předešlého, který měl výstup pouze jedem, má tento výstupy hned tři. Každý indikuje změnou svojí logické úrovně jiný stav. Jeden je aktivní pokud se obě slova shodují, druhý pokud je větší první z nich a třetí pokud je větší druhé z nich. Aktivní myslíme to, že na něm bude log. 1 a na ostatních log. 0.
Tento tip komparátorů se používá například při různých matematických operacích řešených pomocí číslicové techniky.
Dnes jsme si tedy teoreticky nastínili činnost dokonalejšího čtyřbitového komparátoru a příště si jeho funkci odzkoušíme v praxi na jednoduchém zapojení.