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。比較結果有A>B、A<B以及A=B三種情況。

1.一位數值比較器

1位數值比較器是多位比較器的基礎。當A和B都是1位數時，它們只能取0或1兩種值，由此可寫出1位數值比較器的真值表:

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<Bi)、(Ai=Bi)直接表示邏輯函數。可以由真值表對兩位比較器作如下簡要概述。 當高位(A1、B1)不相等時，無需比較低位(A0、B0)，兩個數的比較結果就是高位比較的結果。 當高位相等時，兩數的比較結果由低位比較的結果決定。 由真值表可以寫出如下邏輯表達式:

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，由于中間函數(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<B1)=0作用，或門也打開，低位的比較結果直接送達輸出端，即低位的比較結果決定兩數誰大、誰小或者相等。

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，那么，比較步驟必須進行到最低位才能得到結果。

真值表中的輸入變量包括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<B和IA=B是它們的比較結果。設置低位數比較結果輸入端是為了能與其他數值比較器連接，以便組成位數更多的數值比較器。根據1位數值比較器邏輯表達式可知:

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<B=0，IA=B=1。

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并聯兩種。

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，對于兩個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<B、IA=B端連接。

當位數較多且要滿足一定的速度要求時，可以采取并聯方式。

下圖表示16位并聯數值比較器的原理圖。

由圖可以看出，這里采用兩級比較方法，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。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的数值比较器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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