В днешно време електрониката е напълно част от човешкия живот и целият свят наблюдава драматичен напредък в използването на електронните устройства. Осигурявайки много предимства, електрониката вече е толкова разпространена, че е почти рационализирано да мислим за устройствата, които не я използват, отколкото за устройствата, които я използват. Подобрената тенденция в електронните технологии днес ни позволи да обсъдим широко използваните цифрови устройства компаратор и сравнителни величини. Тогава след обширната производителност на операционните усилватели, най-широко приеманите прости електронни устройства са компараторите. И така, нека да се потопим дълбоко в темите за това какво представлява цифровият компаратор, неговата работа, производителност и приложения.
Цифров сравнител и сравнител на величина
Подробно обсъждане на цифровия компаратор и компаратора на величини включва основно следното.
Какво представлява Digital Comparator?
Тъй като сравнението на данните се изисква най-вече в много цифрови системи по време на логически или аритметични функции, цифровите компаратори са най-добрият вариант за сравняване на данни. Цифровите компаратори са най-подходящи комбинационни логически схеми използва се за сравняване на относителни величини на две двоични числа.
Устройството приема две двоични числа (A и B) като вход и генерира изход въз основа на величината на дадените входове (пример: A = B или A> B или A логически порти като И, НЕ или НИ порти. Цифровите сравнители се предлагат като сравнителни устройства за идентичност и сравнителни величини.
Какво е Magnitude Comparator?
Сравнителите на величината се използват най-вече в микроконтролери и процесори за адресиране на сравнение на данни, регистриране и извършване на всички други аритметични операции. Магнитудните сравнители са внедрени в много устройства и всяко устройство за автоматично изключване със сигурност е проектирано с помощта на сравнителен апарат.
Сравнителният инструмент е инструмент за вземане на решения и притежава способността да се изпълнява в множество контролни устройства. Приемайки две двоични числа като вход (A и B), сравнението на данните чрез компаратори на величини произвежда изхода, за да покаже равенство (A = B), логика 1 при две условия, когато (A> B или A Видове сравнителни величини
Има различни видове сравнителни величини, които включват следното.
1-битов компаратор на величина
Сравнител, който сравнява два двоични бита и произвежда три изхода въз основа на относителните величини на дадени двоични битове, се нарича 1-битов сравнител на величина.
Истина Таблица
ДА СЕ | Б. | ДА СЕ | A> B | A = B |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Таблицата на истината произвежда изразите на A B и A = B, както е показано по-долу
ДА СЕ
A> B - AB ’
A = B - A’B ’+ AB
С тези изрази схемата на веригата може да бъде следната
1-битова величина
2-битов компаратор на величина
Сравнител, който сравнява две двоични числа (всяко число има 2 бита) и създава три изхода въз основа на относителните величини на дадени двоични битове, се нарича 2-битов сравнител на величината.
Таблица на истината
А1 | A0 | В1 | B0 | ДА СЕ | A = B | A> B |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
Таблицата на истината произвежда изразите на A B и A = B, както е показано по-долу
ДА СЕ
A> B - A1B1 ’+ A0B1’B0’ + A1A0B0 ’
A = B - (A0 Ex-Nor B0) (A1 Ex-Nor B1)
С тези изрази схемата на веригата може да бъде следната
2-битова величина
3-битов компаратор на величина
Сравнител, който сравнява две двоични числа (всяко число има 3 бита) и създава три изхода въз основа на относителните величини на дадени двоични битове, се нарича 3-битов сравнител на величина.
3-битова величина
Равните функции са A0 = B0, A1 = B1, A2 = B2
Тогава A = B = (A0’B0 ’+ A0B0) (A1’B1’ + A1B1) (A2’B2 ’+ A2B2)
Изходът е ДА СЕ в случаите на
А2
А2 = В2 тогава А1
A2 = B2, A1 = B1 тогава A0
ДА СЕ
Изходът е A> B i в случаите на
A2> B2
А2 = В2 тогава A1> B
A2 = B2, A1 = B1, след това A0> B0
A> B = A2B2 ’+ + [(A2’B2’ + A2B2) * A1B1 ’] + + [(A2’B2’ + A2B2) * [(A1’B ’+ A1B1) * A0B0’]
3-битова логическа диаграма
4-битов компаратор на величина
Сравнител, който сравнява две двоични числа (всяко число има 4 бита) и създава три изхода въз основа на относителните величини на дадени двоични битове, се нарича 4-битов сравнител на величина.
Входните битове могат да бъдат наречени като A = A3 A2 A1 A0 и B = B3 B2 B1 B0
Изходът е A> B в случаите на
A3 = 1 и B3 = 0
A3 = B3 и A2 = 1, B2 = 0
A3 = B3 и А2 = В2 и А1 = 1 и B1 = 0
A3 = B3 и А2 = В2 и А1 = Б 1 и A0 = 1 и B0 = 0
И A> B може да се изрази като
A> B = A3B3 '+ (A3 Ex-Nor B3) A2B2' + (A3 Ex-Nor B3) (A2 Ex-Nor B2) A1B1 '+ (A3 Ex-Nor B3) (A2 Ex-Nor B2) (A1 Ex-Nor B1) A0B0 '
Докато
ДА СЕ
И по подобен начин A = B може да се изрази като
A = B = (A3 Ex-Nor B3) (A2 Ex-Nor B2) (A1 Ex-Nor B1) (A0 Ex-Nor B0)
С тези изрази схемата на веригата може да бъде следната.
4-битова величина
Най-често 4-битовите сравнителни устройства са под формата на IC и IC 7485 се използва широко. Сравнението на данните може да се извърши чрез заземяване A> B, A интегрална схема извършва каскадна операция, при която помага за каскадно множество компаратори.
8-битов компаратор на величина
Тук сравнението на данните е възможно чрез каскадиране на два 4-битови компаратора. Веригата е свързана както по-долу
8-битова величина
Изходите на компаратора от по-нисък ред са свързани към съответните каскадни входове на компаратора от по-висок ред
В компаратора от по-нисък ред, каскадният вход (A = B) трябва да бъде свързан HIGH, а A, B трябва да бъде свързан към LOW. Резултатът от 8-битовия компаратор е изходът на компаратора от по-висок ред.
Приложение за сравнение
Цифровият сравнител и сравнител на величината се използват в различни приложения, където сравнението на данните се изисква най-вече в много от дейностите и това също носи много предимства.
- Сега разгледайте малко от приложенията на компараторите
- Използва се за целите на оторизацията (като управление на пароли) и биометрични приложения.
- Те са внедрени в контролерите на процеси, а също и в серво мотор контроли.
- Приложено за сравнение на данни на променливи като температура, налягането се сравнява с това на референтните стойности.
- Използва се за адресиране на схеми за декодиране в компютри.
По този начин всичко е свързано с дигиталното компаратор и величина за сравнение. И така, увеличената производителност на компараторите позволи на тези устройства да придобият по-голямо значение в електронната индустрия и да ги позволят да бъдат внедрени в много приложения.