V dnešnej dobe je elektronika úplne súčasťou ľudského života a celý svet pozoruje dramatický pokrok vo využívaní elektronických zariadení. Elektronika, ktorá poskytuje veľa výhod, je v súčasnosti taká rozšírená, že je takmer racionálne myslieť na zariadenia, ktoré ju nepoužívajú, ako na zariadenia, ktoré ju využívajú. Zvýšený trend v elektronickej technológii nám dnes umožnil diskutovať o široko používaných digitálnych zariadeniach komparátor a komparátory veľkosti. Potom po rozsiahlom výkone operačných zosilňovačov sú najbežnejšie akceptovanými jednoduchými elektronickými zariadeniami komparátory. Poďme sa teda hlboko venovať témam, ktoré predstavuje digitálny komparátor, jeho fungovanie, výkon a aplikácie.
Digitálny komparátor a komparátor veľkosti
Podrobná diskusia o digitálnom komparátore a komparátore veľkosti obsahuje hlavne nasledujúce.
Čo je digitálny komparátor?
Pretože v čase logických alebo aritmetických funkcií sa porovnanie údajov väčšinou vyžaduje v mnohých digitálnych systémoch, sú digitálne komparátory tou najlepšou možnosťou na porovnanie údajov. Najvhodnejšie sú digitálne komparátory kombinačné logické obvody slúži na porovnanie relatívnych veličín dvoch binárnych čísel.
Zariadenie prijíma ako vstup dve binárne čísla (A a B) a generuje výstup na základe veľkosti daných vstupov (príklad: A = B alebo A> B alebo A logické brány ako brány AND, NOT alebo NOR. Digitálne komparátory sú k dispozícii ako komparátory identity a komparátory veľkosti.
Čo je to komparátor veľkosti?
Porovnávače veľkosti sa väčšinou používajú v mikrokontroléry a CPU na adresovanie porovnávania údajov, registráciu a vykonávanie všetkých ostatných aritmetických operácií. Komparátory veľkosti sú implementované v mnohých zariadeniach a každé zariadenie na automatické vypínanie je určite navrhnuté pomocou komparátora.
Komparátor je rozhodovací nástroj a umožňuje vykonávanie v mnohých riadiacich zariadeniach. Prijatie dvoch binárnych čísel ako vstupu (A a B), porovnanie údajov prostredníctvom komparátorov veľkosti vyprodukuje výstup označujúci rovnosť (A = B), logiku 1 za dvoch podmienok, keď (A> B alebo A Typy komparátorov veľkosti
Existuje niekoľko druhov komparátorov veľkosti, ktoré zahŕňajú nasledujúce.
1-bitový komparátor veľkosti
Komparátor, ktorý porovnáva dva binárne bity a vytvára tri výstupy na základe relatívnych veľkostí daných binárnych bitov, sa nazýva komparátor veľkosti 1 bitu.
Pravda Tabuľka
TO | B | TO | A> B | A = B |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Tabuľka pravdy odvodzuje výrazy A B a A = B, ako je uvedené nižšie
TO
A> B - AB ‘
A = B - A’B ‘+ AB
S týmito výrazmi môže byť obvodový diagram nasledovný
1-bitová veľkosť
2-bitový komparátor veľkosti
Komparátor, ktorý porovnáva dve binárne čísla (každé číslo má 2 bity) a vytvára tri výstupy na základe relatívnych veľkostí daných binárnych bitov, sa nazýva komparátor veľkosti 2 bitov.
Tabuľka pravdy
A1 | A0 | B1 | B0 | TO | 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 |
Tabuľka pravdy odvodzuje výrazy A B a A = B, ako je uvedené nižšie
TO
A> B - A1B1 ‘+ A0B1’B0’ + A1A0B0 ’
A = B - (A0 Ex-Nor B0) (A1 Ex-Nor B1)
S týmito výrazmi môže byť obvodový diagram nasledovný
2-bitová veľkosť
3-bitový komparátor veľkosti
Komparátor, ktorý porovnáva dve binárne čísla (každé číslo má 3 bity) a vytvára tri výstupy na základe relatívnych veľkostí daných binárnych bitov, sa nazýva komparátor 3-bitovej veľkosti.
3-bitová veľkosť
Rovnaké funkcie sú A0 = B0, A1 = B1, A2 = B2
Potom A = B = (A0’B0 ‘+ A0B0) (A1’B1’ + A1B1) (A2’B2 ’+ A2B2)
Výstup je TO v prípadoch
A2
A2 = B2 potom A1
A2 = B2, A1 = B1 potom A0
TO
Výstup je A> B i v prípadoch
A2> B2
A2 = B2 potom A1> B
A2 = B2, A1 = B1 potom A0> B0
A> B = A2B2 ‘+ + [(A2’B2’ + A2B2) * A1B1 ’] + + [(A2’B2’ + A2B2) * [(A1’B ’+ A1B1) * A0B0’]
3-bitový logický diagram
4-bitový komparátor veľkosti
Komparátor, ktorý porovnáva dve binárne čísla (každé číslo má 4 bity) a vytvára tri výstupy na základe relatívnych veľkostí daných binárnych bitov, sa nazýva komparátor veľkosti 4 bitov.
Vstupné bity možno nazvať ako A = A3 A2 A1 A0 a B = B3 B2 B1 B0
Výstup je A> B v prípadoch
A3 = 1 a B3 = 0
A3 = B3 a A2 = 1, B2 = 0
A3 = B3 a A2 = B2 a A1 = 1 a B1 = 0
A3 = B3 a A2 = B2 a A1 = B 1 a A0 = 1 a B0 = 0
A A> B možno vyjadriť ako
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 '
Zatiaľ čo
TO
A podobne možno A = B vyjadriť ako
A = B = (A3 Ex-Nor B3) (A2 Ex-Nor B2) (A1 Ex-Nor B1) (A0 Ex-Nor B0)
S týmito výrazmi môže byť obvodový diagram nasledovný.
4-bitová veľkosť
4-bitové komparátory sú väčšinou vo forme integrovaných obvodov a IC 7485 je široko používaný. Porovnanie dát je možné vykonať uzemnením A> B, A integrovaný obvod vykonáva kaskádovú operáciu, kde pomáha pri kaskádovaní viacerých komparátorov.
8-bitový komparátor veľkosti
Tu je možné porovnávanie údajov kaskádovaním dvoch 4-bitových komparátorov. Obvod je pripojený ako je uvedené nižšie
8-bitová veľkosť
Výstupy komparátora nižšieho rádu sú spojené s príslušnými kaskádovými vstupmi komparátora vyššieho rádu
V komparátore nižšieho rádu je potrebné kaskádový vstup (A = B) pripojiť HIGH a A, B pripojiť LOW. Výsledkom 8-bitového komparátora je výstup komparátora vyššieho rádu.
Porovnávač aplikácií
Digitálny komparátor a komparátor veľkosti sa používajú v rôznych aplikáciách, kde sa pri mnohých činnostiach väčšinou vyžaduje porovnanie údajov, ktoré majú tiež veľa výhod.
- Teraz sa pozrieme na niekoľko aplikácií komparátorov
- Používa sa na autorizačné účely (napríklad na správu hesiel) a biometrické aplikácie.
- Tieto sú implementované v procesných radičoch a tiež v servo motor ovládacích prvkov.
- Implementovaný na dátové porovnanie premenných, ako je teplota, sa porovnáva tlak s tlakom referenčných hodnôt.
- Používa sa na riešenie dekódovacích obvodov v počítačoch.
Toto je teda všetko o digitáli komparátor a komparátor veľkosti. Zvýšený výkon komparátorov teda umožnil týmto zariadeniam získať väčšie postavenie v elektronickom priemysle a umožniť im implementáciu do mnohých aplikácií.