数码比较器

时间：2007-04-29

数码比较器的功能

数码比较器是实现对二个二进制码A和B进行比较的数字电路，比较的结果是A=B、A＞B，A＜B。

下面以四位二进制码比较电路加以说明。对于二个四位二进制码进行比较，可以由比较单元电路组合而成。在此我们从另一个角度来解决这一问题。根据异或非运算的规律和从高位开始比较的原则，写出比较逻辑式

500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1025">

500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1026">

500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1027">

根据这三个逻辑式，就可以做出四位二进制码的比较电路，实际的四位数码比较器还有一些附加部分，在此就不介绍了。

表19-10是四位二进制码比较器74LS85的功能表，功能表的排列按照从位开始比较的原则进行的。A₃＞B₃，就是 [A₃ A₂ A₁ A₀]＞[B₃ B₂ B₁ B₀]；当A₃=B₃时，比较次高位，若A₂＞B₂，就是 [A₃ A₂ A₁ A₀]＞[B₃ B₂ B₁ B₀]，余类推。四位数码比较器的逻辑符号如-6-1所示。

四位二进制码比较器74LS85的功能表和逻辑符号如下：

表19-10 四位数码比较器的功能表

比较输入	串联输入	输出
A₃ B₃ A₂ B₂ A₁ B₁ A₀ B₀	(A>B)_i (A)_i (A=B)_i	F_A>B F_{A F_A=B}
A₃＞B₃ ´ ´ ´	´ ´ ´	H L L
A₃＜B₃ ´ ´ ´	´ ´ ´	L H L
A₃＝B₃ A₂＞B₂ ´ ´	´ ´ ´	H L L
A₃＝B₃ A₂＜B₂ ´ ´	´ ´ ´	L H L
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＞B₁ ´	´ ´ ´	H L L
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＜B₁ ´	´ ´ ´	L H L
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＝B₁ A₀＞B₀	´ ´ ´	H L L
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＝B₁ A₀＜B₀	´ ´ ´	L H L
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＝B₁ A₀= B₀	H L L	H L L
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＝B₁ A₀= B₀	L H L	L H L
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＝B₁ A₀= B₀	L L H	L L H
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＝B₁ A₀= B₀	L L L	L L L
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＝B₁ A₀= B₀	L H H	L H H
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＝B₁ A₀= B₀	H L H	H L H
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＝B₁ A₀= B₀	H H L	H H L
A₃＝B₃ A₂＝B₂ A₁＝B₁ A₀= B₀	H H H	H H H

该电路还增加了三个串联输入端，分别代表大于、等于、小于串联输入。串联输入用于几片四位数码比较器级联时，在片间传递某一片四位数码比较器比较结果而设置的。例如16位二进制码比较时可以由四片四位二进制码数码比较器级联而成，其比较电路如-6-2所示。

500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1030">

-6-1 四位数码比较器逻辑符号

19.6.2 比较器的比较方式

比较器的比较方式分串行比较方式和并行比较方式两种情况，显然串行方式比较时间较长，并行方式比较时间较短。实际上对于一片四位二进制码比较器而言，加上串联输入，就相当五位二进制码的比较。在进行四位二进制码比较时，联输入应保持中立，应将 500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1031"> 接“1”， 500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1032"> 和 500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1033"> 接“0”。

表19-10中下方八种串联输入组合中，只有 500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1034"> 、 500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1035">

和 500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1036"> 分别等于“1”这三行是合乎逻辑的，对于粗线以下所示的五种组合是不合逻辑的，对此，表中给出有什么样不合理的输入，就有什么样不合理的输出。

500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1037">

(a) 串行方式

500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1028">

(b) 并行方式

-6-2 四位数码比较器的级联

19.6.2 比较器的应用

数码比较器是十分有用的电路，-6-3给出了对产品分装的方框图。图中的计数器是一种重要的逻辑部件，它能够完成符合双值逻辑系统高、低电平脉冲的计数。它可按二进制码计数，也可BCD8421码计数，有关计数器的详细内容将在下面的章节介绍。图中的拨码开关是一个机械开关，它利用触点的位置，可以将拨盘上的十进制码转换为BCD8421码。通过拨码开关可以设定分装产品的数目，将与此对应的8421码送往比较器的输入。产品在传送带上输送，经过光电变换，将获得的与产品个数一致的电脉冲放大整形，加到计数器上计数。当计数器计得的数目与设定值相等时，比较器输出高电平，用这个高电平去控制相应的装置，使产品分箱。以上只是一个简要的说明，要真正实现这个装置，需要解决许多机、电、光，以及抗干扰等问题。

500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1029">

图19-6-3 数码比较器应用的方框图

上一篇：单片机内部模拟比较器的应用

下一篇：数值比较器