数值比较器
数值比较器 数电课件
出：
。
Li Ai Bi 、Mi Ai Bi 、Gi Ai Bi
3. 真值表
一位数值比较器的真值表如表4.4.1—1所示。
表4.4.1—1
4. 逻辑函数表达式
由表4.4.1—1可知，一位数值比较器的逻辑函数表达式为：
Li Ai Bi Mi Ai Bi Gi Ai Bi Ai Bi Ai Bi Ai Bi
。
CMOS电路
各级的级联输入端
必A须/ 预B先/预置为1，最低4位的级联输入端
必须预先预A置/ 为 B/，。A/ B/
0 ，1
这是因为在CMOS电路中L是由M和G来确定的。
L M gG M G
4位数值比较器CC14585的逻辑电路图
2. 并联扩展
返回
§4·4 数值比较器 （Digital Comparator）
所谓数值比较，是指对两个位数相同的二进制整数进行比较并判断它们之间的大小关 系。
一、一位数值比较器 1. 逻辑功能
我们把用来实现两个一位二进制数比较运算的组合逻辑电路，称为一位数值比较器。
2. 分析
Ⅰ. Ⅱ.
一由位于数比值较比结较果器的有有两大个于输、入 小于：和等于；三种A情i、况B，i 因此一位数值比较器有三个输
2. 真值表
四位数值比较器的真值表如表4.4.2—1所示。
表4.4.2—1
3. 功能表与逻辑函数表达式
设：
L A B， M A B， G A B；
Li Ai Bi ， Mi Ai Bi ， Gi Ai Bi ；
L/ A/ B/ ， M / A/ B/ ，G/ A/ B/ 。
数值比较器_PPT课件
B 1 & ≥ 1 & A 1
输 出 FA>B 0 0 1 0
FA＞B FA=B FA＜B
B 0 1 0 1
FA<B 0 1 0 0
FA=B 1 0 0 1
2 位数值比较器 比较两个2 位二进制数的大小的电路 输入：两个2位二进制数 A=A1 A0 、B=B1 B0 能否用1位数值比较器设计两位数值比较器? 用一位数值比较器设计多位数值比较器的原则
0
0
D D D D D D D D
10 11 12 13 14 15 16 17
Y
Y
1
1
字的扩展 将两片74LS151连接成一个16选1的数据选择器，
D C B A E S2 S1 S0 Y D0 D 17 4 H C 1 5 1 D 2 (0 ) D3 Y D4 D5 D6 D7 E S2 S1 S0 Y D0 D 17 4 H C 1 5 1 D 2 (I) D3 Y D4 D5 D6 D7
Y I m I m I m I m 0 0 1 1 2 2 3 3
集成电路数据选择器
8选1数据选择器74HC151
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 E
Y
74HC151
Y
S2 S1 S0 74LS151功能框图
集成电路数据选择器 1个使能 输入端 8 路数据 输入端
E D
b、将使器件处于使能状态
c、地址信号S2、 S1 、 S0 作为函数的输入变量
d、处理数据输入D0~D7信号电平。逻辑表达式中有
mi ,则相应Di =1，其他的数据输入端均为0。
② 数据选择器的扩展
位的扩展 用两片74151组成二位八选一的数据选择器
数值比较器
A0 = B0
A0 = B0 A0 = B0 A0 = B0 A0 = B0
H
L × H L
L
H × H L
L
L H L L
L L L H
L
H L L H
L
L H L L6
2. 集成数值比较器的位数扩展
用两片7485组成8位数值比较器（串联扩展方式）。
低四位
A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3 A4 B4
B3 IA=B
1 16 VCC 15 A3 14 B2 13 A2 12 A1 11 B1 10 A0 9
IA＜B 2
A0 B0 IA＞B IA＜B IA=B A1 B1 A2 B2 A3 B3
3
74LS85
FA=B FA＜B FA＞B
IA＞B 4 FA＞B 5 FA=B 6 FA＜B 7 GND 8
7
用7485组成16位数值比较器的并联扩展方式。
B15A15~B12A12
B15 A15 B12 A12
B11A11~B8A8
B8 A8
B7A7~B4A4
B4 A4
B3A3~B0A0
B0 A0
B3 A3 B2 A2 B1 A1 B0 A0 IA＞B C3 FA＜B FA＞B IA＜B IA=B
0 0 1
高四位
A5 B5 A6 B6 A7 B7
0 0 1
A0 B0 IA＞B IA＜B IA=B F A=B
A1 B1
A2 B2 C0
A3 B3
A0 B0 IA＞B IA＜B IA=B F A=B
A1 B1
A2 B2 C1
A3 B3
低位片
FA＞B
为了便于扩展,集成数值比较器一般设有几个扩展输入端
为了便于扩展，集成数值比较器一般设有几个扩展输入端引言集成数值比较器是一种重要的电子器件，广泛应用于数字电路中。
在电子设计中，为了提高系统的可扩展性和灵活性，通常会为数值比较器设定扩展输入端。
本文将探讨为了便于扩展，集成数值比较器一般设有几个扩展输入端，并说明其作用和使用方法。
什么是集成数值比较器集成数值比较器是一种电子电路，用于比较两个或多个输入信号的大小关系，并输出相应的比较结果。
它通常由比较器芯片、电压参考源和输出驱动器组成。
数值比较器被广泛应用于模拟电路和数字电路中，例如在算术运算、状态判断和信号处理等方面。
集成数值比较器的基本特点集成数值比较器具有以下基本特点：1.输入电路灵敏度高：集成数值比较器的输入电路通常采用差分结构，具有较高的抗干扰能力和输入灵敏度。
2.输出稳定性好：集成数值比较器的输出端一般为高低电平或开关状态输出，具有较低的输出误差和较高的输出稳定性。
3.快速响应时间：集成数值比较器具有快速的响应时间和较高的工作频率，能够满足要求快速的比较应用。
为了方便扩展，集成数值比较器设有扩展输入端的目的为了满足不同应用场景下的需求和便于系统扩展，集成数值比较器通常设有扩展输入端。
其主要目的包括：1.增加比较元素数量：通过扩展输入端，可以将数值比较器的输入元素数量从两个扩展到三个、四个甚至更多，从而满足多元素比较的需求。
2.实现比较器功能拓展：通过扩展输入端，可以实现数值比较器的其他功能拓展，例如设置比较阈值、设置比较模式等，从而提供更多的比较选择。
3.应对不同信号类型：通过扩展输入端，可以适配不同类型的信号输入，包括模拟信号和数字信号，提高比较器的适用性。
4.支持灵活的配置和互连：通过扩展输入端，可以灵活配置数值比较器的输入连接方式，实现多路信号输入的选择和互连。
集成数值比较器常见的扩展输入端类型根据实际需求和设计要求, 集成数值比较器的扩展输入端可以采用以下常见的类型：1.模拟输入端（Analog Input）：用于接收模拟信号输入，常用于模拟电路和信号处理应用中。
第10讲数值比较器
2.正确理解组合器件的工作原理。
3..熟练掌握常用组合逻辑器件的逻辑功能及使用方法。 4..了解组合逻辑电路中的竞争与冒险。
1. 代数识别法 一个变量以原变量和反变量出现在逻辑函数F中时，则
该变量是具有竞争条件的变量。如果消去其他变量（令其
他变量为0或1），留下具有竞争条件的变量， ①若函数出现
F A A
则产生负的尖峰脉冲的冒险现象，－－“0”型冒险； ②若函数出现
F A A
则产生正的尖峰脉冲的冒险现象，－－“1”型冒险。
最高位
IA <B IA=B A8 B8
最低位
IA<B IA=B
„
A4 B4
A3 B3
„
A0 B0
4.5 组合逻辑电路中的竞争与冒险
一、什么是竞争与冒险现象
1、竞争：我们把门电路两个输 入信号同时向相反的 电平跳变的现象叫做 竞争。 2、竞争—冒险：由于竞争而在 输出端可能产生不应 有的尖峰脉冲的现象 叫做竞争—冒险。
2. 引入选通脉冲法 毛刺仅发生在输入信号变化的瞬间，因此在这段时间 内先将门封锁，待电路进入稳态后，再加选通脉冲使输出 门电路开门。这样可以抑制尖峰脉冲的输出。该方法简单 易行，但选通信号的作用时间和极性等一定要合适。
4.5 组合逻辑电路中的竞争与冒险
3. 修改逻辑设计法－－增加冗余项 只要在其卡诺图上两卡诺圈相切处加一个卡诺圈，即
增加了一个冗余项，就可消除逻辑冒险。
Y AB AC
Y
BC A 00 0
1
01 1
11 1 1
10
1
Y AB AC BC
第3章 小结
组合逻辑电路的特点是，电路任一时刻的输出状态只决定于 该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。组合电路就 是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。 1.熟练掌握组合逻辑电路的设计和分析方法。
数值比较器
输 出 FA＞BFA＜BFA = B ＞ ＜ 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 1 0 0 0 1 0 0 0 1 × × 1
实验题
设计一个对两个两位无符号的二进制数进 行比较的电路；根据第一个数是否大于、 等于、小于第二个数，使相应的三个输出 端中的一个输出为“1”，要求用与门、与非 门及或非门实现。
4、设计一个对两个两位无符号的二进制数进行 比较的电路；根据第一个数是否大于、等于、 小于第二个数，使相应的三个输出端中的一个 输出为“1”，要求用与门、与非门及或非门实 现。 实验过程提示： 根据题意，第一个设为A1A0，第二个数设为 B1B0，列真值表如下
74LS85的功能表(187) 74LS85的功能表(187)
输 A3，B3 1 0 0 1 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A2，B2 × × 1 0 0 1 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 入 A1，B1 × × × × 1 0 0 1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A0，B0 × × × × × × 1 0 0 1 A0 = B0 A0 = B0 A0 = B0 A0 = B0 级联输入 IA＞BIA＜B IA ＞ ＜
( A < B) = A3B3 + A3 ⊕ B3 ⋅ A2B2 + A3 ⊕ B3 ⋅ A2 ⊕ B2 ⋅ A B1 1 + A3 ⊕ B3 ⋅ A2 ⊕ B2 ⋅ A ⊕ B1 ⋅ A B0 1 0 + A3 ⊕ B3 ⋅ A2 ⊕ B2 ⋅ A ⊕ B1 ⋅ A ⊕ B0 ⋅ (a < b) 1 0
组合逻辑电路3之数值比较器
逻 辑 表 达 式
L1 = AB L2 = A B L3 = A B + AB = A B + AB
逻 辑 图
A
1
& ≥1
L1 (A>B) L3 (A=B) L2 (A<B)
≥1 & 1 B1 & 1 A0
≥1 & 1 B0 A'>B' A'<B' A'=B'
本节小结
在各种数字系统尤其是在计算机中， 经 在各种数字系统尤其是在计算机中 ， 常需要对两个二进制数进行大小判别， 常需要对两个二进制数进行大小判别 ， 然 后根据判别结果转向执行某种操作。 后根据判别结果转向执行某种操作 。 用来 完成两个二进制数的大小比较的逻辑电路 称为数值比较器， 简称比较器。 称为数值比较器 ， 简称比较器 。 在数字电 路中， 数值比较器的输入是要进行比ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的 路中 ， 两个二进制数，输出是比较的结果。 两个二进制数，输出是比较的结果。
数值比较器一1位数值比较器逻辑图本节小结在各种数字系统尤其是在计算机中经常需要对两个二进制数进行大小判别然后根据判别结果转向执行某种操作
数值比较器
用来完成两个二进制数的大小比较的逻辑电路称 为数值比较器，简称比较器。 一、1位数值比较器 位数值比较器 设A＞B时L1＝1；A＜B时L2＝1；A＝B时L3＝1。 得1位数值比较器的真值表。
B
1
&
二、四位数值比较器
比 较 输 入 A3 B3 A3 >B3 A3 <B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A2 B2 × × A2 >B2 A2 <B2 A2 =B2 A2 =B2 A2 =B2 A2 =B2 A2 =B2 A2 =B2 A2 =B2 A1 B1 × × × × A1 >B1 A1 <B1 A1 =B1 A1 =B1 A1 =B1 A1 =B1 A1 =B1 A0 B0 × × × × × × A0 >B0 A0 <B0 A0 =B0 A0 =B0 A0 =B0 级 联 输 入 A'>B' A'<B' A'=B' × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 1 0 0 0 1 0 0 0 1 输 出
数值比较器
数值比较器在一些数字系统（例如数字计算机）当中经常要求比较两个数字的大小。
为完成这一功能所设计的各种逻辑电路系统称为数值比较器。
1．位数值比较器首先讨论两个1位二进制数A和B相比较的情况。
这时有三种可能：1） A>B（即A＝1、B＝0），2）则，3）故可以用作为,A<B的输出信号。
2） A<B（即A＝0、B＝1），则，故可以用作为A<B的输出信号。
3） A＝B，则，故可以用作为A＝B的输出信号。
将上述的逻辑关系画成逻辑图，即得到图3.3.31所示的1位数值比较器电路。
图3.3.31 1位数值比较器二．多位数值比较器在比较两个多位数的大小时，必须自高而低的逐位比较，而且只有在高位相等时，才需要比较低位。
例如A、B是两个4位二进制数和，进行比较时应首先比较和。
如果，那么不关其他几位数码各为何值，肯定是A>B。
反之，如，则不管其他几位数码为何值，肯定是A<B。
如果，这就必须通过比较下一位和来判断A和B 的大小了。
依次类推，定能比出结果。
图3.3.32是4位数码比较器CC14585的逻辑图。
图中的、和是总的比较结果，和是两个比较的4位数的输入端，、和是扩展端，供片间连接时用。
由逻辑图可写出输出的逻辑表达式为（3.3.32）（3.3.33）（3.3.34）只比较两个4位数时，将扩展端接低电平，同时将和接高电平，即、。
这时式（3.3.32）中的最后一项为0，其余4项分别表示了A<B的四种可能情况，即；而；、而；、、而。
式（3.3.33）表明，只有A和B的每一位都相等时，A和B才相等。
式（3.3.34）则说明，若A和B比较的结果既不是A<B又不是A=B，则必为A>B。
图3.3.32 4位数值比较器CC145585的逻辑图CC14585 4位数据比较器的功能列表如下：一片CC14585只要将、即可实现两个4位二进制数比较，两片CC14585只要适当利用、两个输入引脚即可实现两个8位二进制数比较。
4位数值比较器设计
4位数值比较器设计要设计一个4位数值比较器，首先需要明确比较器的功能和要求。
一个4位数值比较器应该能够接受两个4位数作为输入，并确定它们之间的关系（大于、小于或等于）。
在设计中，要考虑以下几个方面：1.输入和输出：设计中需要确定输入和输出的形式。
考虑到输入是4位数，可以选择使用4个4位的二进制数来表示输入。
输出可以是一个3位的二进制数，用于表示比较结果。
2.状态转换：比较器需要进行状态转换，根据输入确定比较结果。
可以使用状态转换图来描述比较器的行为。
状态转换图是一个有向图，其中每个节点表示比较器的状态，每个边表示从一个状态到另一个状态的转换条件。
3.状态转换表：根据状态转换图，可以编写一个状态转换表。
状态转换表将输入和当前状态映射到下一个状态以及输出。
在我们的例子中，输入包括两个4位数和一个控制信号，这个信号用于控制比较器的行为。
4.组合逻辑电路：根据状态转换表，可以设计比较器的组合逻辑电路。
组合逻辑电路将输入和当前状态映射到输出。
在比较器的情况下，组合逻辑电路将输入数进行比较，然后产生输出。
5.时序逻辑电路：在进行比较操作之前，需要确保所有的输入稳定，以防止不确定的结果。
为了满足这个要求，可以使用时钟信号和触发器来实现时序逻辑电路。
时序逻辑电路保证在时钟信号的控制下，根据输入和当前状态确定输出。
最后，根据上述的设计思路，可以使用门电路、触发器等数字电路元件进行比较器的设计和实现。
通过模拟和测试，可以验证设计的正确性，并对其进行修改和优化。
这只是一个大致的设计思路，具体的实现方法还需要根据实际需求进行调整和优化。
设计一个完整的4位数值比较器需要考虑的因素还有很多，比如输入的范围、输出的表示方式等。
在实际应用中还可能需要考虑更多的因素，比如速度、功耗等。
因此，对于一个具体的设计，需要根据具体的要求和条件来进行详细的设计和实现。
数值比较器
数值比较器
在计算机中常常需要比较两个二进制数的大小。
数值比较器的功能就是用来比较两个相同位数的二进制数的大小。
数值比较的结果有3种情况即：A=
<
B
,。
>,
B
A
A
B
注意：多位数值比较器，先比较高位，高位相等时再比较低位。
例1 利用组合逻辑门器件，设计一个1位二进制数的数值比较器。
解：
（1）分析功能确定变量：假设A、B是两个待比较的1位二进制数，其比较的结果有3种情况分别设为F A＞B、F A＜B 、F A=B，比较结果中有一个发生即为1，不发生为0，则列出真值表。
两一位二进制数数值比较器真值表
（2）由真值表列出逻辑表达式： B A F B A =>
F A ＜B B A =
B A B A AB B A F B A +=+==
（3）由逻辑表达式画出逻辑电路图。
A B A>B
F A<B F A=B
F。
4.3-(5)-数值比较器
第4页，共8页。
逻辑图
Y(A>B) ≥1
Y(A<B) ≥1
Y(A=B)
&
&&
&&
&&
& & &&
≥1
&&
1
1
A3
B3
≥1
&&
1
1
A2 B2
≥1
&&1 Nhomakorabea1
A1
B1
第5页，共8页。
≥1
&&
1
1
A0 B0
I(A>B) I(A<B) I(A=B)
三. 比较器的级联
集成数值比较器
VCC A3 B2 A2
A1 B1 A0 B0
4.3.5 数值比较器
用来比较两个二进制数的数值大小的逻辑电 路称为数值比较器
一、1位二进制数值比较器
A,B比较有三种可能结果：A＞B时设Y(A﹥B)＝ 1；A＜B时Y(A﹤B)＝1；A＝B时Y(A=B)＝1。得1
位数值比较器的真值表:
AB
Y(A>B)
Y(A<B)
Y(A=B)
00
0
13数值比较器,算术运算电路
A1 B1
A 2 B2 C1
A 3 B3
A 0 B0 IA＞ B IA＜ B
A 1 B1
A2 B2 C2
A3 B3
A 0 B0 IA＞ B IA＜ B
A1 B1
A2 B2
3
A3 B 3
低位片
F A＜ B F A ＞B
C 高位片 F A＜ B FA＞ B
I A=B F A=B
I A=B F A=B
FA ＜B
(2)集成数值比较器的位数扩展 (2)集成数值比较器的位数扩展
用两片 组成8位数值比较器 扩展方式）。 用两片74LS85组成 位数值比较器（串联扩展方式）。 组成 位数值比较器（串联扩展方式 输入: A=A7 A6A5A4A3 A2A1A0 输入 输出: 输出 F A> B F A< B F A= B < = B3A3~B0A0
F A=B F A＜ B F A＞ B
F A＜ B 7 GND 8
B0
74LS85的逻辑符号 的逻辑符号
74LS85的引脚图 的引脚图
的功能表 4位数值比较器74LS85的功能表 位数值比较器 的功能
输 A3 B3 A3 > B3 A3 < B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A2 B2 × × A2 > B2 A2 < B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A1 B1 × × × × A1 > B1 A1 < B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 入 A0 B0 × × × × × × A0 > B0 A0 < B0 A0 = B0 A0 = B0 A0 = B0 A0 = B0 A0 = B0 IA>B IA<B IA=B × × × × × × × × H L × H L × × × × × × × × L H × H L × × × × × × × × L L H L L 输 出 FA>B FA<B FA=B H L H L H L H L H L L L H L H L H L H L H L H L L H L L L L L L L L L L H L L
4.4 数值比较器(COMP)
A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0
A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0
IA>B
H L L
IA<B
L H L
IA=B
L L H
FA>B
H L H L H L H L H L L
输出
FA<B FA=B
L
L
HL
L
L
HL
L
L
HL
L
L
HL
L
2. 数值比较器的位数扩展
电子技术基础之数字电路
A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3
A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3
0
IA>B
0
IA<B
C0
1
IA=B FA=B FA<B FA>B
A4 B4 A5 B5 A6 B6 A7 B7
A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3 IA>B
IA＞B
0
IA＜B
C0 低位片
1
IA=B FA=B
FA＜B
FA＞B
A0 B0 IA＞B
IA＜B
A1 B1 A2 B2 A3 B3
C1 高位片
IA=B FA=B
FA＜B
FA＞B
FA=B
FA＜B
FA＞B
输出
在位数较多或比较速度有要求时应采取并联方式
电子技术基础之数字电路
用74LS85组成16位数值比较器（并联扩展方式）
B15A15~B12A12
B15 A15
B12 A12
B11A11~B8A8
B8 A8
B7A7~B4A4
第十三讲 加法器数值比较器PPT课件
Ai
1
&
Bi
1
C i-1
1
≥1
Si
&
≥1
Ci
9
用半加器实现
半加器： SA B A BA BCAB所以，
全加器： S iA i B i C i 1 S C i 1
C i (A i B i)C i 1 A iB i Si 1 C C
逻辑图
逻辑符号
Ai
s
半
Bi
加c
器
Ai
Si
Si
Bi
Ci-1
半
加c
13
2、超前进位加法器74LS283
Ci fi(A0,,Ai,B0, Bi,CI)
4位超前进位加法器 74LS283 的逻辑图
14
进位生成项 Gi AiBi 进位传递条件 Pi Ai Bi
进位表达式 C i A iB i ( A i B i) C i 1 G i P iC i 1
和表达式 S i A i B i C i 1 P i C i 1
1、8421 BCD码转换为余3码 例1:用四位全加器设计一个将8421BCD码转化为余3码的代 码转换电路.
BCD码+0011=余3码
设: 8421BCD码为:DCBA
余3码为: Y3Y2Y1Y0
则
Y 3Y 2Y 1Y 0DC B 00 A11
19
原码、反码、补码 2、二进制并行加法/减法器
一、原码 正：数 N正 正 99100011001
C 0-1
A0
P0
B0
=1
G0 &
A1
P1
B1
=1
& G1
A2
数值比较器的逻辑功能
数值比较器的逻辑功能1. 什么是数值比较器？嘿，朋友们，今天咱们来聊聊一个神奇的小东西，叫做“数值比较器”。
这玩意儿在电子设备中可是个大明星，简直就是逻辑世界里的“话事人”。
你可以把它想象成一个数字的裁判，总是严谨、公正地帮我们判断两个数字之间的关系。
比如说，谁大、谁小，或者它们是否相等。
这就像你在玩儿扑克牌，拿着一手好牌，时不时得看看对手的牌到底怎么样。
数值比较器的工作原理其实和这个道理很像，只不过它的“对手”是数字而已。
想象一下，如果没有这个小玩意儿，我们的电子设备可得闹多大的笑话！你想啊，要是你的手机不能判断你是发给好友的信息，还是发错给了陌生人，那还得了？就像在晚会上，不小心把酒杯举给了完全不认识的人，场面可尴尬了。
哈哈！所以，这个数值比较器真的是我们日常生活中的小帮手，默默地为我们的数字世界保驾护航。
2. 数值比较器的逻辑功能2.1 比较功能数值比较器的主要工作就是进行比较，这听起来可能有点简单，但实际上，里面的逻辑可复杂多了。
它能执行几种基本的比较操作，比如大于、小于和等于。
这就像一场小型的辩论，两个数字在这儿互相较量，比较谁更强大。
比如说，数字A是5，数字B 是3，比较器立刻就会告诉你：“嘿，A大于B！”然后你就可以骄傲地把这个结果告诉大家，简直就像赢得了一场辩论赛！不过，有时候，数字们也会显得有点儿调皮，比如两个数字都等于5。
这时候，数值比较器又会抛出一个：“嘿，等于！”的提示，让你知道在这个环节，大家都是平等的，真是“平分秋色”。
这种判断可不止是在玩游戏时需要，很多复杂的计算和程序都得依赖它的精准判断，谁要是搞错了，后果可就不堪设想了。
2.2 应用场景数值比较器的应用场景也是五花八门，比如在计算机编程中，程序员经常需要用它来控制流程。
想象一下，你写了一个程序，要根据用户输入的年龄来判断他是否可以进酒吧。
如果输入的年龄大于18岁，那当然是“欢迎光临”，但如果小于18岁，那可就得“请回家练习喝水”了！而这个判断，正是依靠数值比较器来完成的。
数值比较器
数值比较器在一些数字系统（例如数字计算机）当中经常要求比较两个数字的大小。
为完成这一功能所设计的各种逻辑电路系统称为数值比较器。
1．位数值比较器首先讨论两个1位二进制数A和B相比较的情况。
这时有三种可能：1） A>B（即A＝1、B＝0），2）则，3）故可以用作为,A<B的输出信号。
2） A<B（即A＝0、B＝1），则，故可以用作为A<B的输出信号。
3） A＝B，则，故可以用作为A＝B的输出信号。
将上述的逻辑关系画成逻辑图，即得到图3.3.31所示的1位数值比较器电路。
图3.3.31 1位数值比较器二．多位数值比较器在比较两个多位数的大小时，必须自高而低的逐位比较，而且只有在高位相等时，才需要比较低位。
例如A、B是两个4位二进制数和，进行比较时应首先比较和。
如果，那么不关其他几位数码各为何值，肯定是A>B。
反之，如，则不管其他几位数码为何值，肯定是A<B。
如果，这就必须通过比较下一位和来判断A和B 的大小了。
依次类推，定能比出结果。
图3.3.32是4位数码比较器CC14585的逻辑图。
图中的、和是总的比较结果，和是两个比较的4位数的输入端，、和是扩展端，供片间连接时用。
由逻辑图可写出输出的逻辑表达式为（3.3.32）（3.3.33）（3.3.34）只比较两个4位数时，将扩展端接低电平，同时将和接高电平，即、。
这时式（3.3.32）中的最后一项为0，其余4项分别表示了A<B 的四种可能情况，即；而；、而；、、而。
式（3.3.33）表明，只有A和B的每一位都相等时，A和B才相等。
式（3.3.34）则说明，若A和B比较的结果既不是A<B又不是A=B，则必为A>B。
图3.3.32 4位数值比较器CC145585的逻辑图CC14585 4位数据比较器的功能列表如下：一片CC14585只要将、即可实现两个4位二进制数比较，两片CC14585只要适当利用、两个输入引脚即可实现两个8位二进制数比较。
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C1 高位片 FA＜B FA＞B
IA=B F A=B
FA=B
FA＜B
FA＞B
输出
用74HC85组成16位数值比较器的并联扩展方式。
B15A15~B12A12
B15 A15 B12 A12
B11A11~B8A8
B 8 A8 B 3 A3 B 2 A2 B 1 A 1 B 0 A0 IA＞B C2 FA
FA＞B
B1
A0 1 位数 值比较 器
A0＞B0 A0=B0 A0＜B0
G3 & G2 & ≥1
FA＜B
B0
FA=B
集成数值比较器
1. 集成数值比较器74LS85的功能 74LS85是四位数值比较器 ，其工作原理和两位数值比 较器相同。
B3 IA=B
A0 B0 IA＞B IA＜B IA=B A1 B1 A2 B2 A3 B3
A3 = B3 A2 = B2 A 1 = B1 A0 = B0
A3 = B3 A2 = B2 A 1 = B1 A0 = B0
L
×
H
×
L
H
L
L
H
L
L
H
2.集成数值比较器的位数扩展
用两片74LS85组成8位数值比较器（串联扩展方式）。
输入: A=A7 A6A5A4A3 A2A1A0 输出: F A> B F A< B F A= B B3A3~B0A0
A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3 A4 B4 A0 B0
0 0 1
B=B7B6B5B4B3 B2B1B0
B7A7~B4A4
A5 B5 A6 B6 A7 B7 A0 B0 IA＞B IA＜B A1 B1 A2 B2 A3 B3
A1 B1
A2 B2
A3 B3
IA＞B IA＜B IA=B F A=B C0 低位片 FA＜B FA＞B
B
＜
B7A7~B4A4
B 4 A4 B 3 A3 B 2 A2 B 1 A1 B 0 A0 IA＞B C1 FA
B
＜
B3A3~B0A0
B 0 A0 B 3 A3 B 2 A 2 B 1 A1 B 0 A0 IA＞B C0 FA
B
＜
B 3 A3 B 2 A2 B 1 A 1 B 0 A0 IA＞B C3 FA
I0 I1 数据输出
择信号的作用下，将多个通
道的数据分时传送到公共的 数据通道上去的。
I
2n1
通道选择 信号
4选1数据选择器
（1）逻辑电路 2 位地址 码输入端
1 S1 S0 E
使能信号输 入端，低电 平有效
1
1
数 据 输 入 端
I0 I1 I2 I3
& ≥1
1路数据输 出端
Y
（2）工作原理及逻辑功能 1 0 0 1
L
L L L L L L
A3 = B3 A2 = B2 A 1 > B1 A3 = B3 A2 =ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱB2 A 1 < B1
A3 = B3 A2 = B2 A 1 = B1 A0 > B0 A3 = B3 A2 = B2 A 1 = B1 A0 < B0 A3 = B3 A2 = B2 A 1 = B1 A0 = B0
FA=B=(A1=B1)(A0=B0)
FA>B = (A1>B1) + ( A1=B1)(A0>B0)
FA=B=(A1=B1)(A0=B0)
FA<B = (A1<B1) + ( A1=B1)(A0<B0)
两位数值比较器逻辑图
A1 A1＞B1 1 位数 值比较 器 A1=B1 A1＜B1
G1 & ≥1
输
出
IA>B IA<B IA=B FA>B FA<B FA=B × × × × × × H L L H L L
A3 = B3 A2 > B2
A3 = B3 A2 < B2
×
×
×
× × ×
×
× × × × × H
×
× × × × × L
×
× × × × × L
H
L H L H L H
L
H L H L H L
S1
功能表 输 使能 E 入 地址 输出
1 0
S0
=0 =1
E
1
1
1 & ≥1
1
I3
Y
S1 ×
0 0 1 1
S0 ×
0 1 0 1
I0 I1 I2 I3
0 0 0 0
I0 I1 I2 I3
Y 0
Y = S1 S 0 I 0 S1 S 0 I 1 S1 S 0 I 2 S1 S 0 I 3
能否用1位数值比较器设计两位数值比较器? 用一位数值比较器设计多位数值比较器的原则
当高位（A1、B1）不相等时，无需比较低位（A0、B0），高 位比较的结果就是两个数的比较结果。
当高位相等时，两数的比较结果由低位比较的结果决定。
真值表
输 入 输 出 A1 B1 A0 B0 FA>B FA<B FA=B A1 > B1 1 0 0 × A1 < B1 0 1 0 × A1 = A0 > B0 1 0 0 B1 A0 < B0 0 1 0 A1 = A0 = B0 0 0 1 B1 = (A1>B1) + ( A1=B1)(A0>B0) FA>B A1 = FA<B B1 = (A1<B1) + ( A1=B1)(A0<B0)
1位数值比较器
一位数值比较器真值表
F A>B = A B FA< B = A B FA = B = A B + AB
输 入 A 0 0 1 1
B 1 & ≥1 & A 1
输 出 FA>B 0 0 1 0
FA＞B FA=B FA＜B
B 0 1 0 1
FA<B 0 1 0 0
FA=B 1 0 0 1
2 位数值比较器 比较两个2 位二进制数的大小的电路 输入：两个2位二进制数 A=A1 A0 、B=B1 B0
1 16 VCC 15 A3 14 B2 13 A2 12 A1 11 B1 10 A0 9
IA＜B 2
3
IA＞B 4 FA＞B 5 FA=B 6 FA＜B 7 GND 8
74LS85
FA=B FA＜B FA＞B
B0
74LS85的示意框图
74LS85的引脚图
4位数值比较器74LS85的功能表
输 入 A3 B3 A3 > B3 A3 < B3 A2 B2 × × A 1 B1 × × A0 B0 × ×
B
＜
0 0 1
0 0 1
0 0 1
0 0 1
IA＜B FA
B
＞
IA＜B FA
B
＞
IA＜B FA
B
＞
IA＜B FA
B
＞
IA=B
IA=B
IA=B
IA=B
B3 A3 B2 A2 B1 A1 B0 IA0 A＞ B C4 IA＜B IA=B
0 0 1
FA=B
FA
B
＜
FA
B
＞
输出
数据选择器
1、数据选择器的定义与功能 数据选择器：能实现数据选择功能的逻辑电路。它的作用 相当于多个输入的单刀多掷开关，又称“多路开关” 。 数据选择的功能：在通道选