Komponente digitalnih sistema

Komponente digitalnih sistema
neoznačenih binarnih brojeva važi pravilo da je izlazni prenos iz sabirača, c4, jednak 0 ako je razlika negativna,
odnosno 1 ako je razlika nula ili pozitivna. Drugim rečima, c4=0 ukazuje na XY i X=Y ako se dodatno detektuje kada je rezultat oduzimanja 0. Za
detekciju uslova “sve nule” može se iskoristiti 4‐ulazno NOR kolo, kao što je prikazano na Sl. 1‐33. Dakle, ako je
razlika 0, brojevi su jednaki; ako je c4=0, tada je X manje od Y, a ako razlika nije jednaka nuli i c4=1, tada je X
veće od Y.
Sl. 1‐33 Realizacija univerzalnog komparatora pomoću binarnog sabirača.
1.5.1 Iterativna komparatorska mreža
Razmotrimo konstrukciju 16‐bitnog komparatora na osnovu 4‐bitnih komparatorskih modula. Za ovu
namenu, ulazni 16‐bitni operandi X=x15x14...x0 i Y=y15y14...y0 se razlažu na po četiri 4‐bitna vektora:
, , , , 0,…,3,
, , , , 0,…,3
koji se koriste kao ulazi u pojedinačne 4‐bitne komparatorske module. Poređenje se obavlja
sukcesivno (tj. iterativno), počev od bit‐vektora najmanje težine, X (0) i Y (0) , a rezultat poređenja,
izražen promenljivama G, E i L se prenosi u naredni stepen. Ako su bit‐vektori X (i) i Y (i) jednaki,
preuzima se rezultat iz prethodnog stepena; ako se X (i) i Y (i) razlikuju, rezultat prethodnog stepena se
zanemaruje, a stepen i dalje prosleđuje rezultat svog poređenja. Izlazi G, E i L iz poslednjeg modula
(i=3) su u isto vreme i izlazi celokupne komparatorske mreže. Da bi se omogućila sprega
komparatorskih modula, neophodno je strukturu 4‐bitnog univerzalnog komparatora sa Sl. 1‐32
proširiti sa tri ulazna signala prenosa, kao na Sl. 1‐34. Ako važi X=Y, tada se na izlaz modula prosleđuju
vrednosti sa ulaza Gul, Eul i Lul; u suprotnom, ako važi X≠Y, na izlaz modula se prenose vrednosti sa
izlaza internog 4‐bitnog komparatora. Na Sl. 1‐35 je prikazana struktura 16‐bitnog iterativnog
komparatora magnitude, realizovanog pomoću 4‐bitnih komparatorskih modula sa Sl. 1‐35.
Opisani postupak se može primeniti za konstrukciju iterativnog komparatora sa proizvoljno velikim
brojem bitova. Međutim, kao i kod sabirača sa rednim prenosom, sa povećanjem broj spregnutih
bazičnih modula propagaciono kašnjenje komparatorske mreže linearno raste.
26