數值比較器

數值比較器

在數字電路中,經常需要對兩個位數相同的二進位數進行比較,以判斷它們的相對大小或者是否相等,用來實現這一功能的邏輯電路就成為數值比較器。數值比較器就是對兩數A、B進行比較,以判斷其大小的邏輯電路。

基本內容


值較器、較,判斷邏輯。較>、
.值較器
值較器較器基礎。,取值,值較器真值表:
由真值表得到如下邏輯表達式:
由以上邏輯表達式可畫出如下圖所示的邏輯電路。實際應用中,可根據具體情況選用邏輯門。
2.兩位數值比較器 分析比較兩位數字A1A0和B1B0的情況。利用1位比較器的結果,可以列出簡化的真值表如下:
為了減少符號的種類,不再使用字母L,而以(Ai>Bi)、(Ai
根據表達式畫出邏輯圖:
電路利用了1位數值比較器的輸出作為中間結果。它所依據的原理是,如果兩位數A1A0和B1B0的高位不相等,則高位比較結果就是兩數比較結果,與低位無關。這時,由於中間函數(A1=B1)=0,使與門G1、G2、G3均封鎖,而或門都打開,低位比較結果不能影響或門,高位比較結果則從或門直接輸出。如果高位相等,即(A1=B1)=1,使與門G1、G2、G3均打開,同時由(A1>B1)=0和(A1
二、集成數值比較器
我們以74LS85為例來說明集成數值比較器。
1.集成數值比較器74LS85得功能 集成數值比較器74LS85是4位數值比較器,其功能如下:
從功能表可以看出,該比較器的比較原理和兩位比較器的比較原理相同。兩個4位數的比較是從A的最高位A3和B的最高位B3進行比較,如果它們不相等,則該位的比較結果可以作為兩數的比較結果。若最高位A3=B3,則再比較次高位A2和B2,余類推。顯然,如果兩數相等,那麼,比較步驟必須進行到最低位才能得到結果。
真值表中的輸入變數包括A3與B3、A2與B2、A1與B1、A0與B0和A與B的比較結果。其中A和B是另外兩個低位數,IA>B、IA
再根據74LS85的功能表可得:
上式與邏輯圖一致。由上式可以看出,僅對4位數進行比較時,應對IA>B、IAB=IA
2.數值比較器的位數擴展現在來討論一下數值比較器的位數擴展問題。數值比較器的擴展方式有串聯和並聯兩種。
下圖表示兩個4位數值比較器串聯而成為一個8位數值比較器。
我們知道,對於兩個8位數,若高4位相同,它們的大小則由低4位的比較結果確定。因此,低4位的比較結果應作為高4位的條件,即低4位比較器的輸出端應分別與高4位比較器的IA>B、IA
當位數較多且要滿足一定的速度要求時,可以採取並聯方式。
下圖表示16位並聯數值比較器的原理圖。
由圖可以看出,這裡採用兩級比較方法,將16位按高低位次序分成4組,每組4位,各組的比較是并行進行的。將每組的比較結果再經4位比較器進行比較后得出結果。顯然,從數據輸入到穩定輸出只需兩倍的4位比較器延遲器從輸入到穩定輸出需要4倍的4位比較器的延遲時間。