数字系统在进行算术或逻辑运算时,需要进行数据比较。这个比较决定一个数字是否大于、等于或小于另一个数字。数字比较器广泛应用于组合系统中,它是专门设计用来比较二进制数的相对大小的。
这些也可在IC形式与不同的位比较配置,如4位,8位等。一个以上的比较器也可以级联排列,以执行较长的长度的数目的比较。当我们想要比较这两个二进制数时,首先要比较最有效的位。
如果这些msb是相等的,那么我们只需要比较下一个有效位。但如果现金服务企业不相等,那么很明显A大于或小于B,比较过程就停止了。
例如:A = A1A0, B=B1B0。如果A1不等于B1,那么很明显,当A1 =1 & B1= 0时,A大于B;否则,当A0= 0 & B0 =1时,A小于B。在这个阶段,比较的过程停止了。
如果msb是相等的,即A1=B1,那么我们只需要比较下一个有效位A0和B0,并决定数字是大于,小于还是等于。因此,比较器产生三个输出,因为L, E和G对应于小于,等于和大于比较。
数字比较器有两种类型
身份比较器
只有一个输出端并产生高或低输出的比较器是恒等比较器。
幅度比较器
比较器具有三个输出端子,并检查三个条件I.E大于或小于或等于是幅度比较器。
数字比较器
数量级比较器是一种组合电路,它比较两个数字或二进制数(考虑A和B),并确定它们的相对数量级,以确定一个数字是否等于、小于或大于另一个数字。
三个二元变量用来表示比较的结果为A>B, A
根据应用程序的需求,这些比较器可以比较2位、4位和8位的数字。这些可在TTL以及CMOS逻辑家族IC和一些这些IC包括IC 7485(4位比较器),IC 4585(4位比较器在CMOS家族)和IC 74AS885(8位比较器)。
单位幅度比较器
一种比较器,用来比较两位数字,也就是说,每一位的两个数字称为单位比较器。它包括两个输入,允许两个单比特数和三个输出,以产生小于、等于和大于比较输出。
下图是单位幅度比较器的框图。这个比较器比较这两位并产生3个输出中的一个L (AB)。
下面给出了单位比较器的真值表。当A0 B0 = 00和11时,两个输入相等,因此A=B输出将高。当A0 B0 = 01时,B大于A,因此AB是活跃的。
从真值表中对每个输出的逻辑表达式可以表示为
通过使用这些布尔表达式,我们可以实现一个逻辑电路的比较器使用两个和门,一个非门和一个Ex-NOR门如下图所示。和门用于判断一个二进制数字是否大于另一个二进制数字,而前或或门用于判断两个二进制数字是否相等。
在图中,一个和门的输入为A0 (B0)̅,另一个和门的输入为A0 (A0)̅B0。因此,如果A0 > B0(即A0 =1和B0 =0),一个AND门输出为1,如果A0 < B0(即A0 =0和B0 =1),则为0。类似地,如果A0 < B0(即A0 =0和B0 =1),其他AND门输出为1,如果A0 > B0(即A0 =1和B0 =0),则为0。
Ex-NOR门的输入为A0 B0,因此,如果A0 = B0, Ex-NOR门的输出为1,如果A0不等于B0,输出为0。
2比特比较器
2位比较器比较两个二进制数,每一个二进制数产生它们的关系,例如一个数等于或大于或小于另一个数。下图显示了一个有四个输入和三个输出的两位比较器的框图。
第一个数字A表示为A = A1A0,第二个数字B表示为B1B0。这个比较器产生三个输出:G(如果A>B, G = 1), E(如果A = B, E = 1)和L(如果A 该比较器的真值表如下所示,它描述了各种输入和输出状态。
上述真理表的k映射简化如下。
由以上k-map简化,每个输出可以表示为
通过使用上述每个输出的Boolean方程,可以通过使用四个不栅极,七个和门,两个或门和两个外栅来实现逻辑图。
下图显示了一个使用基本逻辑门的2位比较器的逻辑图。也可以通过将两个1位比较器级联来构造这个比较器。
4比特比较器
它可以用来比较两个四位字。这两个4位数字是A = A3 a2a1 A0和B3 B2 B1 B0,其中A3和B3是最重要的位。
它将一个数字中的每一位与另一个数字中的每一位进行比较,并产生如下输出之一:A = B、A < B和A>B。该转换器的输出逻辑语句为
- 如果A3 = 1, B3 = 0,则A大于B (A >b)。或
- 如果A3和B3相等,如果A2 = 1, B2 = 0,那么A > b
- 如果A3和B3相等,A2和B2相等,如果A1 = 1, B1 = 0,则A >b。或
- 如果A3和B3相等,A2和B2相等,A1和B1相等,如果A0 = 1, B0 = 0,则A >b。
从上面的语句中,输出的A >b逻辑表达式可以写成
当一个数字的所有单独位与另一个数字的相应位完全重合时,就产生相等的输出。那么A=B输出的逻辑表达式可以写成
E = (A3 Ex-NOR B3) (A2 Ex-NOR B2) (A1 Ex-NOR B1) (A0 Ex-NOR B0)
从上面的输出布尔表达式,这个比较器的逻辑电路可以用下面给出的逻辑门来实现。在此过程中,将Ex-NOR门的四个输出应用到AND门,得到二进制变量E或A = b。另外两个输出也使用Ex-NOR门输出生成如图所示的布尔函数。
4位比较器主要以IC形式提供,这种IC的常见类型是7485。该IC可用于比较两个4位二进制字的接地I (A >b), I (A
除了普通的比较器外,该集成电路还提供了级联输入,以方便多个比较器级联。任何数量的比特都可以通过串联几个比较器集成电路来进行比较。
8位比较器
8位比较器通过两个4位比较器的级联比较两个8位数。该比较器的电路连接如下所示,其中下订单比较器A B输出连接到高阶比较器的相应级联输入。
对于低阶比较器,A=B级联输入必须连接High,而另外两个级联输入A,B必须连接LOW。高阶比较器的输出成为这个8位比较器的输出。
比较器的应用
- 这些用于基于计算机的地址解码电路和基于微处理器的设备,以选择用于存储数据的特定输入/输出设备。
- 这些用于控制应用中,其中将表示物理变量的二进制数与参考值进行比较。然后,来自比较器的输出用于驱动致动器,以使最接近集合或参考值最接近的物理变量。
- 过程控制
- 伺服马达控制
13回应
这些答案很有帮助。
请解释一下这个关系:
E = (L + G)”。为什么不简单地用AxnorB来比较E的1位比较器?
非常有用的…
我能在这个量级比较器中做一个项目吗B和使用5v电源(4位幅度比较器)。
你好。多谢。需要一次校正我认为:在“单位幅度比较器”部分中,图形中使用NOR门,但文章表示XNOR。
再次感谢。真的有帮助。
真的很有帮助
这真的很有帮助
总的来说,V.V.V是最好的,而且信息量大
E = (L + G ) ????????????
你能帮我解决/设计16位比较器吗?
哪些门需要添加到级联两个8位比较器?
我想用两个4位比较器IC 7485 PLZ来设计5位比较器
我想尝试使用IC 7485比较6位数,请立即回复此请求
Thanj很多
这是有帮助的
请解决这个问题
Q.比较部分使用幅度压缩器得到的2,4位二进制数,说出一个数字为a,其他数字为B