Blocos Operacionais Combinacionais: Comparadores Digitais - Sistemas Digitais

Sistemas digitais Blocos operacionais combinacionais 3 Bruno Nogueira brunoicufalbr Circuitos digitais Objetivos Conhecer blocos operacionais para comparação Sistemas digitais Application Software hello world Programs Operating Systems Device Drivers Architecture Instructions Registers Microarchitecture Datapaths Controllers Logic Adders Memories Digital Circuits AND Gates NOT Gates Analog Circuits Amplifiers Filters Devices Transistors Diodes Physics Electrons Comparadores Comparadores são usados quando precisamos comparar dois números binários para saber Se são iguais Ou se um é maior que o outro Sistemas digitais Comparador de igualdade Comparador de igualdade ou identidade de N bits recebe duas entradas A e B de N bits e retorna 1 caso AB 0 caso contrário Sistemas digitais Comparador de igualdade Como o circuito somadorsubtrator podemos usar circuitos idênticos modularização para implementar este comparador Sistemas digitais an1 bn1 dn1 an2 bn2 a0 b0 d0 Implementação Sistemas digitais X A B di1 bi ai 0 1 0 0 0 0 0 1 di1 ai bi di ai bi di an1 bn1 dn1 an2 bn2 a0 b0 d0 di Comparador de magnitude Comparador de magnitude ou identidade de N bits recebe duas entradas A e B de N bits e indica se AB AB AB Sistemas digitais Implementação Sistemas digitais Modularização Implementação Sistemas digitais Suponha que vamos usar o circuito para comparar A 1011 B 1001 Assim como no comparador de igualdade a comparação começa do bit mais significativo para o menos significativo Implementação Sistemas digitais Suponha que vamos usar o circuito para comparar A 1011 B 1001 Implementação Sistemas digitais Suponha que vamos usar o circuito para comparar A 1011 B 1001 No estágio 1 conseguimos determinar que AB pois a1 b1 e a3b3 a2b2 Implementação Sistemas digitais Suponha que vamos usar o circuito para comparar A 1011 B 1001 A comparação do estágio 0 é ignorada Pois independente do resultado já sabemos neste ponto que AB Implementação Sistemas digitais Como avaliamos do bit mais significativo para o menos significativo Se ingt 1 outgt 1 outeq 0 outlt 0 Se inlt 1 outlt 1 outeq 0 outgt 0 Se ineq 1 então precisamos checar ai e bi Se ai bi outeq 1 outlt 0 outgt 0 Se ai bi outgt 1 outeq 0 outlt 0 Se ai bi outlt 1 outeq 0 outgt 0 Implementação Sistemas digitais Temos que outgt ingt ineq a b outlt inlt ineq a b outeq ineq a XNOR b Exercício Sistemas digitais Use o comparador de magnitude para fazer um circuito que recebe dois número A e B de 8 bits e retorna o menor dos números Exercício Sistemas digitais Use o comparador de magnitude para fazer um circuito que recebe dois número A e B de 8 bits e retorna o menor dos números Exercício Sistemas digitais Faça um circuito que receba três números e retorne o menor deles 8 Projeto conversor RGB CMY Sistemas digitais O sistema de cores RGB Red Green Blue é um dos sistemas de cores mais comuns e amplamente utilizados na computação Cada uma das três cores primárias é representada por um valor numérico que varia de 0 a 255 e a combinação dessas três cores em diferentes intensidades permite a reprodução de uma ampla variedade de cores O valor 255 255 0 representa o amarelo já 000 representa o preto Projeto conversor RGB CMY Sistemas digitais Para impressoras o espaço de cores é diferente e conhecido como CMY cyan magenta yellow Uma impressora deve converter uma imagem recebida em RGB para CMY Dado o valor de um pixel seu valor correspondente em CMY é dado por C 255 R M 255 G Y 255 B Como implementar um circuito que faz essa conversão Projeto conversor RGB CMY Sistemas digitais Projeto conversor RGB CMYK Sistemas digitais Na prática as impressoras usam o sistema CMYK que inclui o canal preto K o que permite um melhor controle sobre a reprodução de tons de preto e tons escuros em impressões Dado um pixel em CMY o valor correspondente em CMYK é dado por K mínimo C M Y C2 C K M2 M K Y2 Y K Como implementar o circuito que converte RGBCMYK R G B C M Y K Projeto conversor RGB CMYK Sistemas digitais Comparador de magnitude Comparador visto funciona para números com sinal representados em complemento a 2 Sistemas digitais Comparador para números com sinal Comparador visto funciona para números com sinal representados em complemento a 2 Não funciona Um ajuste que pode ser feito é mudar o módulo do bit mais significativo Como seria isso Sistemas digitais