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
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最高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图19-6-1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 | FA>B FA FA=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,其比较电路如图19-6-2所示。
图19-6-1 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
接“1”,
和
接“0”。 表19-10中最下方八种串联输入组合中,只有
、
和
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。
(a) 串行方式
(b) 并行方式
图19-6-2 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,图19-6-3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。
图19-6-3 数码比较器应用的方框图