În zilele noastre, electronica face parte din viața umană și întreaga lume observă progrese dramatice în utilizarea dispozitivelor electronice. Oferind multe avantaje, electronica este acum atât de răspândită încât este aproape simplificată să ne gândim la dispozitivele care nu o folosesc decât la dispozitivele care o fac. Tendința îmbunătățită a tehnologiei electronice de astăzi ne-a permis să discutăm dispozitivele digitale utilizate pe scară largă comparator și comparatoare de mărime. Apoi, după performanța extinsă a amplificatoarelor operaționale, cele mai acceptate dispozitive electronice simple sunt comparatoarele. Deci, să ne adâncim în subiectele despre ceea ce este un comparator digital, funcționarea, performanța și aplicațiile sale.
Comparator digital și comparator de magnitudine
O discuție detaliată a comparatorului digital și a comparatorului de mărime include în principal următoarele.
Ce este Digital Comparator?
Deoarece comparația datelor este cea mai mare parte necesară în multe sisteme digitale în momentul funcțiilor logice sau aritmetice, comparatoarele digitale sunt cea mai bună opțiune pentru a compara datele. Comparatoarele digitale sunt cele mai potrivite circuite logice combinaționale folosit pentru a compara magnitudinile relative ale a două numere binare.
Dispozitivul acceptă două numere binare (A și B) ca intrare și generează o ieșire bazată pe magnitudinea intrărilor date (exemplu: A = B sau A> B sau A porți logice ca porțile AND, NOT sau NOR. Comparatoarele digitale sunt disponibile ca comparatoare de identitate și comparatoare de mărime.
Ce este Magnitude Comparator?
Comparatoarele de magnitudine sunt utilizate în cea mai mare parte în microcontrolere și procesoare pentru a aborda compararea datelor, a înregistra și a efectua toate celelalte operații aritmetice. Comparatoarele de mărime sunt implementate pe multe dispozitive și fiecare dispozitiv de oprire automată este sigur conceput folosind un comparator.
Un comparator este un instrument de luare a deciziilor și deține capacitatea de a fi executat în numeroase dispozitive de control. Acceptând două numere binare ca intrare (A și B), compararea datelor prin comparatoare de mărime produce ieșirea pentru a indica egalitatea (A = B), logica 1 în două condiții când (A> B sau A Tipuri de comparatoare de magnitudine
Există diferite tipuri de comparatoare de mărime care includ următoarele.
Comparator de magnitudine pe 1 biți
Un comparator care compară doi biți binari și produce trei ieșiri pe baza magnitudinilor relative ale biților binari dați se numește un comparator de magnitudine pe 1 biți.
Adevăr Masa
LA | B | LA | A> B | A = B |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Tabelul adevărului derivă expresiile lui A B și A = B ca mai jos
LA
A> B - AB ”
A = B - A’B ’+ AB
Cu aceste expresii, diagrama circuitului poate fi după cum urmează
1-bit magnitudine
Comparator de magnitudine pe 2 biți
Un comparator care compară două numere binare (fiecare număr având 2 biți) și produce trei ieșiri pe baza mărimilor relative ale biților binari dați se numește un comparator de magnitudine pe 2 biți.
Tabelul Adevărului
A1 | A0 | B1 | B0 | LA | 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 |
Tabelul adevărului derivă expresiile lui A B și A = B după cum urmează
LA
A> B - A1B1 ’+ A0B1’B0’ + A1A0B0 ’
A = B - (A0 Ex-Nor B0) (A1 Ex-Nor B1)
Cu aceste expresii, diagrama circuitului poate fi după cum urmează
Magnitudine pe 2 biți
Comparator de magnitudine pe 3 biți
Un comparator care compară două numere binare (fiecare număr având 3 biți) și produce trei ieșiri bazate pe magnitudinile relative ale biților binari dați se numește un comparator de magnitudine pe 3 biți.
Magnitudine pe 3 biți
Funcțiile egale sunt A0 = B0, A1 = B1, A2 = B2
Atunci A = B = (A0’B0 ’+ A0B0) (A1’B1’ + A1B1) (A2’B2 ’+ A2B2)
Ieșirea este LA în cazurile de
A2
A2 = B2 atunci A1
A2 = B2, A1 = B1 atunci A0
LA
Ieșirea este A> B i n cazurile de
A2> B2
A2 = B2 atunci A1> B
A2 = B2, A1 = B1 apoi A0> B0
A> B = A2B2 ’+ + [(A2’B2’ + A2B2) * A1B1 ’] + + [(A2’B2’ + A2B2) * [(A1’B ’+ A1B1) * A0B0’]
Diagramă logică pe 3 biți
Comparator de magnitudine pe 4 biți
Un comparator care compară două numere binare (fiecare număr având 4 biți) și produce trei ieșiri bazate pe magnitudinile relative ale biților binari dați se numește un comparator de magnitudine pe 4 biți.
Biții de intrare pot fi denumiți ca A = A3 A2 A1 A0 și B = B3 B2 B1 B0
Ieșirea este A> B în cazurile de
A3 = 1 și B3 = 0
A3 = B3 și A2 = 1, B2 = 0
A3 = B3 și A2 = B2 și A1 = 1 și B1 = 0
A3 = B3 și A2 = B2 și A1 = B 1 și A0 = 1 și B0 = 0
Și A> B poate fi exprimat ca
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 '
In timp ce
LA
Și în mod similar, A = B poate fi exprimat ca
A = B = (A3 Ex-Nor B3) (A2 Ex-Nor B2) (A1 Ex-Nor B1) (A0 Ex-Nor B0)
Cu aceste expresii, diagrama circuitului poate fi după cum urmează.
Magnitudine pe 4 biți
În general, comparatoarele pe 4 biți sunt sub formă de IC-uri, iar IC 7485 este utilizat pe scară largă. Compararea datelor poate fi realizată prin împământarea A> B, A circuit integrat efectuează o operație în cascadă în care ajută la compararea mai multor cascade.
Comparator de magnitudine pe 8 biți
Aici, compararea datelor este posibilă prin cascada a doi comparatori pe 4 biți. Circuitul este conectat ca mai jos
Magnitudine 8 biți
Ieșirile comparatorului de ordin inferior sunt conectate la intrările în cascadă corespunzătoare ale comparatorului de ordin superior
În comparatorul de ordine inferioară, intrarea în cascadă (A = B) trebuie conectată la HIGH, iar A, B trebuie conectată la LOW. Rezultatul comparatorului pe 8 biți este rezultatul comparatorului de ordin superior.
Comparator de aplicații
Comparatorul digital și comparatorul de mărime sunt utilizate în diferite aplicații în care compararea datelor este cea mai mare parte necesară în multe dintre activități, iar acestea dețin și multe avantaje.
- Acum, căutați câteva dintre aplicațiile comparatoarelor
- Folosit în scopuri de autorizare (cum ar fi gestionarea parolelor) și biometric aplicații.
- Acestea sunt implementate în controlere de proces și, de asemenea, în servo motor controale.
- Implementată pentru compararea datelor a variabilelor precum temperatura, presiunea este comparată cu cea a valorilor de referință.
- Folosit pentru a aborda circuitele de decodare din computere.
Astfel, totul este despre digital comparator și comparatorul de mărime. Deci, performanța sporită a comparatoarelor a permis acestor dispozitive să câștige mai multă importanță în industria electronică și le-a permis implementarea lor în multe aplicații.