数值比较器的定义及功能
集成数值比较器
集成数值比较器1.集成数值比较器74LS85得功能集成数值比较器74LS85是４位数值比较器，其功能如下：从功能表可以看出，该比较器的比较原理和两位比较器的比较原理相同。
两个４位数的比较是从Ａ的最高位A3和Ｂ的最高位B3进行比较，如果它们不相等，则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。
若最高位A3＝B3，则再比较次高位A2和B2，余类推。
显然，如果两数相等，那么，比较步骤必须进行到最低位才能得到结果。
真值表中的输入变量包括A3与B3、A2与B2、A1与B1、A0与B0和Ａ与Ｂ的比较结果。
其中Ａ和Ｂ是另外两个低位数，I A>B、I A<B和I A=B是它们的比较结果。
设置低位数比较结果输入端是为了能与其他数值比较器连接，以便组成位数更多的数值比较器。
根据１位数值比较器逻辑表达式可知：再根据74LS85的功能表可得：上式与逻辑图一致。
由上式可以看出，仅对４位数进行比较时，应对I A>B、I A<B和I A=B进行适当处理，即I A>B＝I A<B＝0，I A=B＝1。
2.数值比较器的位数扩展现在来讨论一下数值比较器的位数扩展问题。
数值比较器的扩展方式有串联和并联两种。
下图表示两个４位数值比较器串联而成为一个８位数值比较器。
我们知道，对于两个８位数，若高４位相同，它们的大小则由低４位的比较结果确定。
因此，低４位的比较结果应作为高４位的条件，即低４位比较器的输出端应分别与高４位比较器的I A>B、I A<B、I A=B端连接。
当位数较多且要满足一定的速度要求时，可以采取并联方式。
下图表示16位并联数值比较器的原理图。
由图可以看出，这里采用两级比较方法，将16位按高低位次序分成４组，每组４位，各组的比较是并行进行的。
将每组的比较结果再经４位比较器进行比较后得出结果。
显然，从数据输入到稳定输出只需两倍的４位比较器延迟时间，若用串联方式，则16位的数值比较器从输入到稳定输出需要４倍的４位比较器的延迟时间。
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/ 。
组合逻辑电路7、8、9节
4.7比较器导读:在这一节中，你将学习：⏹数值比较器的概念⏹一位数值比较器电路⏹集成数值比较器及应用用来完成两个二进制数A、B大小比较的逻辑电路称为数值比较器，简称比较器。
其比较结果有A>B、A<B、A=B 三种情况。
4.7.1 1位数值比较器一位数值比较器是比较器的基础。
它只能比较两个一位二进制数的大小，图4-57所示为一个一位二进制比较器，可以通过分析得到它的输出逻辑表达式为：BA L=1；BAL=2；BABAABBAL+=+=3由输出逻辑表达得1位数值比较器的真值表如表4-24所示。
图4-57 1位二进制比较器表4-24 1位数值比较器的真值表由真值表可知，将逻辑变量A，B的取值当作二进制数，当A＞B时L1＝1；A＜B时L2＝1；A＝B时L3＝1。
4.7.2 集成数值比较器多位数值比较器的设计原则是先从高位比起,高位不等时，数值的大小由高位确定。
若高位相等,则再比较低位数,比较结果由低位的比较结果决定。
常用的集成数值比较器有4位数值比较器74LS85，其功能表如表4-25所示，从表4-25中可看出：表4-25 74LS85功能表真值表中的输入变量包括八个比较输入端A 3、B 3、A 2、B 2、A 1、B 1 、A 0、B 0和三个级联输入端A ＇>B ＇、A ＇<B ＇和A ＇=B ＇。
级联输入端是为了便于输入低位数比较结果，是为了能与其它数值比较器连接，以便组成更多位数的数值比较器。
3个输出信号 L 1(A ＞B )、L 2(A ＞B )、和L 3(A ＝B )分别表示本级的比较结果。
74LS85的逻辑图和引脚图如图4-58所示。
图4-58 74LS85的逻辑图和引脚图4.7.3 集成数值比较器应用举例数值比较器就是比较两个二进制数的大小，如果二进制数的位数比较多，就需将几片数值比较器连接进行扩展，数值比较器的扩展方式有并联和串联两种。
图4-59为两片四位二进制数值比较器串联扩展为八位数值比较器。
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
比较器
模拟比较器:将模拟量与一标准值进行比较,当高于该值时,输出高(或低)电平.反之,则输出低(或高)电平.例如,将一温度信号接于运放的同相端,反相端接一电压基准(代表某一温度),当温度高于基准值时,运放输出高电平,控制加热器关闭,反之当温度信号低于基准值时,运放输出低电平,将加热器接通.这一运放就是一个简单的比较器,因为输入与输出同相,称为同相比较器..有的模拟比较器具有迟滞回线,称为迟滞比较器,用这种比较器,有助于消除寄生在信号上的干扰.数字比较器:用来比较二组二进制数是否相同,相同时输出(或低)高电平,反之,则输出相反的电平.最简单的数字比较器是一位二进制数比较器,是一个异或门(或同或门).电压比较器的作用：它可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等。
利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波电压比较器是集成运放非线性应用电路，他常用于各种电子设备中，那么什么是电压比较器呢？下面我给大家介绍一下，它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。
常用的电压比较器有过零电压比较器、具有滞回特性的过零比较器、滞回电压比较器，窗口（双限）电压比较器.1.模拟比较器将模拟量与一标准值进行比较,当高于该值时,输出高(或低)电平.反之,则输出低(或高)电平.例如,将一温度信号接于运放的同相端,反相端接一电压基准(代表某一温度),当温度高于基准值时,运放输出高电平,控制加热器关闭,反之当温度信号低于基准值时,运放输出低电平,将加热器接通.这一运放就是一个简单的比较器,因为输入与输出同相,称为同相比较器..有的模拟比较器具有迟滞回线,称为迟滞比较器,用这种比较器,有助于消除寄生在信号上的干扰.2.数字比较器用来比较二组二进制数是否相同,相同时输出(或低)高电平,反之,则输出相反的电平.最简单的数字比较器是一位二进制数比较器,是一个异或门(或同或门).电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。
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
数据比较器
A3 B3 A3＞B3 A3＜B3 A3＝B3 A3＝B3 A3＝B3 A3＝B3 A3＝B3 A3＝B3 A3＝B3
四位二进制数比较器的真值表
比较输入
输出
A2 B2 ×
A1 B1 ×
A0 B0 ×
A＞B 1
A＜B 0
×
×
×
0
1
A2＞B2
×
×
1
0
A2＜B2
×
×
0
1
A2＝B2
A1＞B1
×
1
0
A2＝B2
进行比较，所以对于单元6而言，当 A19~23=B19~23 时，输出端FA>B和FA<B 的输出是0还是1无关紧要的。
A<B
B3 B2 B1 B0 A>B A3 A2 A1 A0 A=B
74LS85 6
FA>B
FA=B
FA<B
总输出
当单元1出现相等情况时，单元6 将自动选择单元2进行比较，并 依次比较下去。最低位单元（单 元5）的接法则不同，它的3个输 出端分别接至单元6的相应的控 制输入端，而控制输入端A>B和 A<B接0，而A=B必须接1，以保 证在A=B时，单元6的FA=B有输出
F A< B
F A =B A>B
74LS85 A < B
A =B
B15 A15 B14 A14 B13 A13 B12 A12
B11 A11 B10 A10 B 9 A 9 B 8 A 8
F A>B F A< B
74LS85
F A =B A>B A< B
A =B “ 1”
B3 A3 B2 A2 B1 A1 B0 A0
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
第17讲 加法器和数值比较器
应用实例1 由四位超前进位加法器74LS283和异或门74LS86组成的 可控的四位并行二进制加法／减法运算电路。
第3章
组合逻辑电路
B 当 ADD / SUB 1 的时候， A0 以反变量形式 输入到并行加法器， A1 A2 进位输入端 CI 1,这样加法器完 A3 成 ( A B 1)， ( B 1) 为 B 的补码， B0 运算结果为 ( A B)。 B1 当 ADD / SUB 0 的时候， B B2 以原变量形式输入到并行加法器， B3 ADD /SUB 进位输入端 CI 0 ，运算结果 为 ( A B) 。该电路可以对4位有符 号或无符号二进制数作加减运算。
第3章
组合逻辑电路
第17讲 加法器和数值比较器
1
第3章
组合逻辑电路
3.5
3.5.1
典型中规模组合逻辑集成电路
加法器
数字电子计算机能进行各种信息处理，其中最常用的还 是各种算术运算。算术运算中的加、减、乘、除四则运算，
在数字电路中往往是将其转化为加法运算来实现的，所以加
法运算是运算电路的核心。计算机的运算速度通常也是以每 秒钟完成加法运算的次数来衡量的。能实现二进制加法运算 的逻辑电路称为加法器。
Y3表示A>B、A<B、A=B。由此可以列出1位数值比较器的真 值表(见表3.7)。 由表3.7可以写出各个输出的逻辑表达式为
23
第3章
组合逻辑电路
24
第3章
组合逻辑电路
图3.16 数值比较器卡诺图
25
第3章
组合逻辑电路
2. 集成4位数值比较器
多位数值比较器的原理是从最高位开始进行比较，只有 当最高位相等时再比较次高位，依次类推，直到比较到最低 位。74LS85是典型的集成4位二进制数值比较器。其真值表 如表3.8所示。
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
山科大数电第四章 数值比较器竟争与险象
6
这就是由竞争所造成的错误输出，这种宽度很窄的 脉冲， 人们形象地称其为毛刺(图中波形忽略了信号的前 后沿，并假定各门的延迟时间均为tpd)。这种负向毛刺也 称为0型冒险； 反之，若出现正向毛刺称1型冒险。 加到同一门电路的两输入信号同时向相反方向变化， 由于过渡过程不同也会出现竞争，也有可能在输出端出 现毛刺。这种由于多个输入变量同时变化引起的冒险称 为功能冒险。
R U1 C U0 U0 (a) (b)
图 加滤波电路排除冒险
12
② 加选通信号，避开毛刺。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住，待电路进入稳 态后， 再加选通脉冲选取输出结果。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。例如，像图所 示的那样，在组合电路中的输出门的一个输入端，加入一 个选通信号， 即可有效地消除任何冒险现象的影响。如图 所示电路中，尽管可能有冒险发生，但是输出端却不会反 映出来，因为当险象发生时，选通信号的低电平将输出门 封锁了。
Y( A= B ) = ( A3 ⊕ B3 )' ( A2 ⊕ B2 )' ( A1 ⊕ B1 )' ( A0 ⊕ B0 )' Y( A> B ) = (Y( A< B ) + Y( A= B ) )'
3
集成电路CC14585 实现4 集成电路CC14585 实现4位二进制数的比较 I ( A< B ) , I ( A = B )和I ( A > B )为附加端，用于扩展
13
B A C 1
& & &
F
选通脉冲
图 避开冒险的一种方法
14
③ 增加冗余项消除逻辑冒险。例如，对于图所示电路， 只要在其K图上两卡诺圈相切处加一个卡诺圈就可消除逻辑 冒险。这样，函数表达式变为
Candence课程设计——2位数值比较器解析
集成电路设计论文论文题目：2位数值比较器姓名：陈英文学号：1020630126学院：机械与电子工程学院专业：电子科学与技术班级：10206301指导教师：蔡老师一、课程实验设计目的本次课程设计把重点放在电路的设计、制作和仿真上，熟悉在UNIX系统下Candencce软件的使用，掌握电路原理图的输入和编辑及电路的仿真。
在数字系统中，特别是在计算机中都需具有运算功能，一种简单的运算就是比较两个数A和B的大小。
用以对两数A、B的大小或是否相等进行比较的逻辑电路称为数值比较器。
比较结果有A>B、A<B以及A=B三种情况。
二、实验原理1.数值比较器分类1位数值比较器：比较输入的两个1位二进制数A、B的大小多为数值比较器：比较输入的两个多位二进制数A、B 的大小，比较时需从高位到低位逐位进行比较。
2. 1位数值比较器设输入的两个二进制数位A、B，输出比较的结果为Y(A>B）、Y(A<B）、Y(A=B）三种情况。
输出时为1，否则为0。
逻辑符号示意框图：Y(A>B）Y(A=B）Y(A<B）2.1 真值表如下：输入输出A B Y(A>B）Y(A=B）Y(A<B）0 0 0 1 00 1 0 0 11 0 1 0 01 1 0 1 02.2根据真值表可写出逻辑函数表达式为2.3 逻辑图如下所示：3. 2位数值比较器3.1 定义：比较两个2 位二进制数的大小的电路3.2 基础：2位数值比较器是在一位数值比较器上，加上3个与门和2个或门构成的。
3.3 输入：两个2位二进制数A=A1 A0 、B=B1 B03.4 原理：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。
3.5 真值表3.6 根据真值表可写出逻辑函数表达式为FA>B = (A1>B1) + ( A1=B1)(A0>B0)FA<B = (A1<B1) + ( A1=B1)(A0<B0)0 0 10 1 01 0 0A0 > B0 A0 < B0 A0 = B0A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 0 1 0 × A1 < B1 01×A1 > B1 FA=B FA<B FA>B A0 B0 A1 B1 输 出输 入FA=B=(A1=B1)(A0=B0)3.7两位数值比较器逻辑图3.7 两位数值比较器逻辑图A 1B 1A 0B 01位数值比较器1位数值比较器A 1＞B 1A 1=B 1 A 1＜B 1 A 0＞B 0A 0=B 0 A 0＜B 0G 1 G 2 &&G 3 & ≥1≥1F A ＞BF A=BF A ＜B三、实验步骤1. 画原理图及创建符号1.1 调用cadence软件进入UNIX系统后，输入icfb 命令调用cadence软件。
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。
一位二进制数值比较器真值表 概述及解释说明
一位二进制数值比较器真值表概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇文章旨在探讨二进制数值比较器的真值表，深入解读其定义、构建方法以及解读结果的技巧。
通过对真值表的分析和示例，我们将揭示不同输入组合对应的输出结果变化规律，并探讨相邻输出之间的差异及其意义。
1.2 文章结构本文共包括五个部分，除引言外还包括二进制数值比较器简介、真值表的定义和解读方法、二进制数值比较器真值表概述及示例分析以及结论与总结。
通过这些内容，我们将全面介绍二进制数值比较器真值表相关知识，并提供实际案例进行深入分析。
1.3 目的本文目的在于帮助读者理解和掌握二进制数值比较器真值表的概念、构建方法以及正确解读结果。
通过学习这一主题，读者可以更好地理解和应用数值比较器，在日常工作和研究中发挥更大作用。
以上为引言部分内容，请根据实际需要进行修改和补充。
2. 二进制数值比较器简介：2.1 定义和作用：二进制数值比较器是一种电子设备或逻辑电路，用于比较两个二进制数的大小关系。
它能够接受两个输入数值，并产生一个输出信号来表示比较的结果。
2.2 比较器的输入和输出：比较器通常有两个输入端（A和B），这些输入可以是二进制数、数字信号或数字表示的物理量。
根据输入数值的不同，比较器可以执行等于、大于、小于或不等于操作，将对应结果传递到输出端。
输出端通常为布尔型信号，即高电平表示条件成立（如A 大于B），低电平则表示条件不成立。
有时也会使用多位输出来表示具体的大小关系（如A 等于B、A 大于B 或A 小于B）。
2.3 常见应用领域：二进制数值比较器在数字电路中广泛应用，常见的应用领域包括：- 数字系统中逻辑运算和控制单元；- 数据处理与处理器设计；- 寄存器与内存单元之间数据读取和写入控制；- 数据编码与压缩算法等。
通过比较器可以实现数据排序、选择性传输以及实现各种基于比较的逻辑和算术操作。
这些应用领域中，二进制数值比较器扮演着重要的角色，能够提供精确、高效的数值比较功能。
数值比较器
An ( Bn C n1 ) An ( Bn C n1 )
2014-5-7
An Bn C n1
15
由真值表写 最小项之和 式，再稍加 变换得：
An Bn Cn-1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
Sn 0 1 1 0 1 0 0 1
2014-5-7 14
An Bn Cn-1 Sn Cn 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 由真值表写 1 0 0 1 0 最小项之和 式，再稍加 1 0 1 0 1 变换得： 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 全加器 的真值表 S n An BnC n1表 3-12 An Bn C n1 An Bn C n1 An BnC n1
A<B 最低位 A'<B'
„
A4 B4 A3 B3
„
A0 B0
25
3.3 常用的逻辑电路
例：试用两片4585比较两个7位二进制数
C6C5C4C3C2C1C0和D6D5D4D3D2D1D0的大小。
解：
D3 C3 C2 C1 C0 D2 D1 D0 0 B3 A3 B2 A2 B1 A1 B0 A0 I (A<B ) I (A=B ) I (A>B )
余3码
仿真 8421BCD码
2014-5-7
0011
图3-24 由74LS283构成的代码转换电路
20
3.6
数值比较器
数值比较器：能够比较数字大小的电路。 1.两个一位数A和B相比较的情况： (1)A＞B：只有当A=1、B=0时，A＞B才为真； (2)A＜B：只有当A=0、B=1时，A＜B才为真； (3)A = B：只有当A=B=0或A=B=1时，A = B才为真。
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数值比较器的定义及功能
在数字系统中，特别是在计算机中都具有运算功能，一种简单的运算就是比较两个数Ａ和Ｂ的大小。
数值比较器就是对两数Ａ、Ｂ进行比较，以判断其大小的逻辑电路。
比较结果有Ａ＞Ｂ、Ａ＜Ｂ以及Ａ＝Ｂ三种情况。
1.１位数值比较器
１位数值比较器是多位比较器的基础。
当Ａ和Ｂ都是１位数时，它们只能取０或１两种值，由此可写出１位数值比较器的真值表：
由真值表得到如下逻辑表达式：
由以上逻辑表达式可画出如下图所示的逻辑电路。
实际应用中，可根据具体情况选用逻辑门。
2.两位数值比较器
现在分析比较两位数字A1A0和B1B0的情况。
利用1位比较器的结果，可以列出简化的真值表如下：
为了减少符号的种类，不再使用字母Ｌ，而以（A i＞B i）、（A i＜B i）、（A i＝B i）直接表示逻辑函数。
可以由真值表对两位比较器作如下简要概述。
当高位（A1、B1）不相等时，无需比较低位（A0、B0），两个数的比较结果就是高位比较的结果。
当高位相等时，两数的比较结果由低位比较的结果决定。
由真值表可以写出如下逻辑表达式：
根据表达式画出逻辑图：
电路利用了１位数值比较器的输出作为中间结果。
它所依据的原理是，如果两位数A1A0和B1B0的高位不相等，则高位比较结果就是两
数比较结果，与低位无关。
这时，由于中间函数（A1＝B1）＝０，使与门G1、G2、G3均封锁，而或门都打开，低位比较结果不能影响或门
，高位比较结果则从或门直接输出。
如果高位相等，即（A1＝B1）＝１,使与门G1、G2、G3均打开，同时由（A1＞B1）＝０和（A1＜B1）＝０作用，或门也打开，低位的比较结果直接送达输出端，即低位的比较结果决定两数谁大、谁小或者相等。