一位数值比较器与多位数值比较器
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摘要: 一、1位并行数值比较器 令两个一位的二进制数分别为，比较结果。
二、多位数值比较器 多位数值比较器通常用“高位优先”的比较原则，如二个四位的数值比较器A和B，A=A3A2A1A0、B=B3B2B1B0，只要A3B3，则AB；A3B3， ...
&一、1位并行数值比较器
令两个一位的二进制数分别为，比较结果。
二、多位数值比较器
多位数值比较器通常用“高位优先”的比较原则，如二个四位的数值比较器A和B，A=A3A2A1A0、B=B3B2B1B0，只要A3&B3，则A&B；A3&B3，则A&B；在高位相等的时候，按同样的原则比较次高位，如此进行，直到最低位比较完毕。
例1：试设计一个四位数码比较器，要求除比较本四位以外，在本四位相等时，还能比较低位的比较结果输入，以便能实现更多位的比较。
得出三个输出函数式如下：
多位数值比较器(基本框图)：
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栏目导航：两片74LS85组成8位数值比较器
发布时间: 9:52:13
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& & & &实验内容及实验步骤.将数字逻辑电路实验箱扩展板插在实验箱相应位置，并固定好，插上实验需要的芯片，用门电路组成一个半加器，连线并验证其逻辑功能，自拟真值表，并将实验结果填入表3.58。
& & & 用门电路组成一个全加器，连线并验证其逻辑功能，自拟真值表，并将实验结果填入表3.59与逻辑表达式加以比较。
& & & 用全加器完成8位二进制数的相加，验证其逻辑功能。
& & & 自己连线，验证74LS85的逻辑功能。
& & & 数值比较器的扩展.数值比较器的扩展方式有串联和并联两种。一般位数较少的话，用串联方式；如果位数较多且要满足一定的速度要求时，用并联方式。
& & & 这里用串联方式，用两片74LS85组成8位数值比较器。已知，对于两个8位数，若高4位相同，它们的大小将由低4位的比较结果确定。因此，低4位的比较结果作为高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和n端连接，（见图3.70）。
& & & 具体的实验方法为：在扩展板上插上两片74LS85（注意芯片插在16PIN的插座上），按照图3. 70连线，实现8位数值比较器功能。
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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。1.一位数值比较器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 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(Ai>Bi)、(Ai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。二、集成数值比较器我们以74LS85为例来说明集成数值比较器。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，IA>B、IA<B和IA=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IA>B、IAB=IA<B=0，IA=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IA>B、IA<B、IA=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位比较器延迟器从输入到稳定输出需要4倍的4位比较器的延迟时间。
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