常用组合逻辑电路模块(4)：数值比较器

数值比较器概述

在数字系统中，特别是在计算机中，常需要对两个数的大小进行比较。而数值比较器就是对两个二进制数A、B进行比较的逻辑电路。

比较结果有A＞B、A＝B、A＜B三种情况。

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简单数值比较器

1位数值比较器：当A和B都是1位二进制数时，它们只能取0和1，由此写出其真值表：

由真值表得到如下逻辑表达式：

由逻辑表达式可画出其逻辑电路：

2位数值比较器：用于比较两位二进制数A1A0和B1B0的情况。当高位(A1、B1)不相等时，就不用比较低位(A0、B0)了，此时高位比较的结果就是这两个二进制数的结果；

当高位相等时，两数的比较结果就由低位比较的结果决定。

其真值表为：

利用1位数值比较器，画出逻辑电路图：

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集成数值比较器

以74LS85(4位数值比较器)为例来说明集成数值比较器。

比较原理和2位比较器的原理相同。两个4位比较是从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，以此类推。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。

数值比较器的扩展

数值比较器的扩展有串联和并联两种方式。如下所示为串联：

其中A＞B、A＝B、A＜B 为级间输入，当A＞B或A＜B为1时，后续数值比较器直接出结果，不需要进行比较。当A＝B为1时，后一级比较器开始工作。对于第一级直接将其设置为010即可。

显然，串联比较器速度较慢。当位数较多且要求一定速度时，可采用并联方式，如下：

 这里采用两级比较方法。显然比较时间只需两倍的4位数值比较器延迟时间。