数字电子技术基础（四十七）——使用Mutlisim软件来模拟74LS85芯片

目录

1 使用74LS85N芯片完成四位二进制数的比较

1.1原理介绍

1.2 器件选择

1.3 运行电路

2 使用74LS85N完成更多位的二进制比较

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1 使用74LS85N芯片完成四位二进制数的比较

1.1原理介绍

对于74LS85 是一款 4 位数值比较器集成电路，用于比较两个 4 位二进制数（A 和 B）的大小关系，并输出比较结果（A > B、A < B 或 A = B）。它还可以通过级联输入（用于低位比较结果的扩展）实现更长的数值比较。芯片的逻辑框图如下所示：

1.2 器件选择

电路的元器件选择如下所示：

• 芯片选择：组选项栏中选择TTL，系列选项栏中选择74LS，元器件选项栏中选择74LS85N。
• 开关选择：组选项栏中选择Basic，系列选项栏中选择SWITCH，元器件选项栏中选择SPDT，并且将其水平翻转，放置在芯片串行进位端，共放置三个。
• LED选择：组选项栏中选择Diodes，系列选项栏中选择LED，元器件选项栏中选择BAR_LED_BLUE_FOUR。点击LED灯，选择值选项栏中的通态电流，设置为10mA。
• 电阻选择：组选项栏中选择Basic，系列选项栏中选择RESISTOR，元器件选项栏中选择300Ω，放置在LED灯的一端。
• 电源选择：组选项栏中选择Sources，系列选项栏中选择POWER_SOURCES，元器件选项栏中选择VCC，放置在开关双掷的一侧；同样是在POWER_SOURCES中，元器件选项栏中选择GROUND。

本电路中可以根据想要比较的数来设计电路，首先将双掷开关中双掷的一侧的一边接电源，一边接地，另一测接芯片的引脚AGTB（A Greater Than B，低位A>B）、引脚AEQB（A Equal To B,低位A=B）、引脚ALTB（A Less Than B,低位A<B）；电阻的一侧链接LED的一端，另一端接地；而LED的另一端接芯片的引脚OAGTB（Output A Greater Than B，输出A>B）、引脚OAETB（Output A Equal To B,，输出A=B）、引脚OALTB（Output A Less Than B，输出A<B）；芯片U1的引脚和芯片U1的引脚可以根据实际情况来连接，电路如下所示：

1.3 运行电路

下面尝试运行电路，例如想要比较1×××和0×××之间进行比较，其中A为1×××，B为0×××，将芯片U1的引脚A3接高电位，引脚B3接低电位：

运行该电路，可以看到结果：

可以看到结果为输出A>B，符合数学运算结果。

想要比较100×和101×之间进行比较，其中A为100×，B为101×，将芯片U1的引脚A3、B3和B1接高电位，芯片U1的引脚A2、A1和B2接低电平，运行电路如下所示：

可以看到输出结果为A<B，符合数学运算结果。

想要比较100×和101×之间进行比较，其中A为0010，B为0011，将芯片U1的引脚A1、B1和B0接高电位，芯片U1的引脚A3、A2、A0、B3、B2，接低电平，运行电路如下所示：

可以看到输出结果为A>B，符合数学比较结果。

现在芯片输入的两个二进制数均为1111，即芯片的引脚A3~A0，引脚B3~B0全部接高电平，而开关S1接高电平，开关S2、S3接低电平。如下所示：

当输入的两个二进制相等时，开始比较低位输入的比较结果，可以看到当S1为高电平时，即低位前者更大，此时电路输出为A>B。

当开关S3接高电平，S1和S2接低电平，如下所示：

当输入的两个二进制相等时，当S2为高电平时，即低位后者更大，此时电路输出为A<B。

当开关S2接高电平，S1和S3接低电平，如下所示：

当输入的两个二进制相等时，当S2接高电平，此时电路输出为A=B。

2 使用74LS85N完成更多位的二进制比较

在完成了使用74LS85N芯片对于四位二进制数的比较之后，可以利用此芯片对于更高位进行比较。

例如对于十二位的二进制数：

在本电路的基础上进行修改，例如在芯片U1的引脚A2接高电平，芯片U1的引脚B2接低电平，如下所示：

结果输出为A>B，符合数学运算结果。

当芯片U3的引脚A1接高电平，芯片U2的引脚B3接高电平，如下所示：

可以看到输出仍为A>B，符合数学运算结果。

当三个芯片的引脚A0~A3和B0~B3不接任何电平，并且开关S1接高电平，开关S2和S3接低电平，此时电路输出如下所示：

当只有S1接高电平时，此时芯片U1输入的是低位A<B，此时电路输出的是A<B。

当三个芯片的引脚A0~A3和B0~B3不接任何电平，并且开关S3接高电平，开关S1和S2接低电平，此时电路输出如下所示：

当只有S3接高电平时，此时芯片U1输入的是低位A>B，此时电路输出的是A>B。

当三个芯片的引脚A0~A3和B0~B3不接任何电平，并且开关S2接高电平，开关S1和S3接低电平，此时电路输出如下所示：

当只有S2接高电平时，此时芯片U1输入的是低位A=B，此时电路输出的是A=B。