Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Вычислительная техника

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Двоичные компараторы

Двоичный компаратор чисел

В технике обработки цифровой информации часто решается задача сравнения двоичных чисел и кодов. Устройства, предназначенные для сравнения двух многоразрядных двоичных чисел (или кодов), называются цифровыми компараторами.

Компараторы в ЦУ вырабатывают управляющие сигналы, на основе которых применяются те или иные решения. В этом смысле их часто называют цифровыми оценивателями.

Из математики известно, что 2 сравниваемых числа (А и В) могут быть связаны между собой отношениями равенства (А=В) или неравенства (А>В, А<В). В связи с этим различают компараторы чисел и компараторы величин. Первые устанавливают только факт равенства сравниваемых двоичных чисел, формируя на выходе однобитовый сигнал Fa=b=1 (в случае их неравенства F=0).

Очевидно, что 2 двоичных n-разрядных числа A=an-i...a0 и B=bn_i...b0 равны, если ai = bj, где i = 0,1.. .n-1

Следовательно, для поразрядного (параллельного) сравнения чисел необходимы такие ЦУ, которые при равенстве в разрядах а;=Ь;=1 или aj=bj=0 формируют одинаковые сигналы на выходе. Таковыми являются рассмотренные ранее узлы равнозначности, объединенные по выходу конъюнктором. Схема простейшего компаратора (компаратора чисел) и его УГО приведены на рисунке 4.25. Логика работы очевидна: при выполнении условия aj=bj на входе схемы совпадения (ЛЭ И) имеем все единицы, следовательно, fA=B=l. При нарушении этого условия в любом разряде двоичного числа на входе (входах) ЛЭ И появляется 0 (нули) и fA=B=0.

Для построения компараторов чисел могут использоваться и двоичные полусумматоры. Но так как данные устройства при одинаковых значениях в разрядах формируют сигнал S = 0, то для получения fА=в= 1 на выходе компаратора необходимо включить ЛЭ ИЛИ-HE (рис. 4.26).

Схема компаратора чисел и его У ГО

Рис. 4.25 Схема компаратора чисел и его У ГО

Примечание.

В полусумматорах задействованы только выходы сумм (S;), так как они используются как узлы неравнозначности (М2).

Схема компаратора чисел на полусумматорах

Рис. 4.26 Схема компаратора чисел на полусумматорах

Рассмотренные схемы относятся к устройствам сравнения на равенство. Такая задача возникает, например, при сравнении константы А с числом В, которое изменяет свое значение в каждый очередной такт (увеличивается или уменьшается). К компараторам обычно предъявляются высокие требования по быстродействию.

Выходной сигнал у них должен появляться и производить необходимое действие в том же такте, т.е. до очередного изменения числа, поэтому элементы схемы обычно строятся на ЛЭ быстродействующих серии.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>