Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Курсовые / Eleonora / Курсач

.doc
Скачиваний:
21
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
568.32 Кб
Скачать

Схемы сравнения (Двоичные компараторы)

Для сравнения операндов в цифровых схемах часто используют специальные схемы – двоичные компараторы. Простейшим вариантом компаратора являются схемы для определения равенства двух операндов и . Равенство одноразрядных операндов определяется с помощью логической операции Равнозначность: при , при . Для определения равенства многоразрядных операндов выполняется конъюнкция результатов сравнения отдельных разрядов:

Более сложными являются схемы сравнения для определения неравенства разрядных операндов и :

Для одноразрядных операндов и функции сравнения реализуются с помощью операций Запрет:

, .

Для двухразрядных операндов и функции неравенства и определяются таблицей истинности (см таблицу). Минимизируя выражения функций с помощью карт Карно, получаем:

Аналогично представляются функции сравнения разрядных операндов:

где функции сравнения младших разрядов.

Согласно последним выражениям сравнение операндов можно производить последовательно, начиная с младших разрядов Пример многоразрядного компаратора с последовательной структурой, реализованного в соответствии с выражением для , дан на первом рисунке. Общая задержка формирования сигнала для этой схемы составляет Поэтому при большом числе разрядов компараторы с последовательной структурой имеют низкое быстродействие.

Таблица истинности сравнения двухразрядных чисел и

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

1

0

1

1

0

1

0

1

0

0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

1

0

1

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

В быстродействующих компараторах реализуется одновременное (параллельное) сравнение всех разрядов операндов в соответствии со следующими выражениями.

Рис.1

Схема компаратора с последовательным сравнением разрядов

Компаратор с последовательным сравнением 4-х разрядных чисел

Техническое задание:

Технологический

базис

,

Предварительный расчет параметров транзисторов

  1. , ,

  2. Полагая, что , получим

Исследование переходных процессов в логических элементах

  1. Инвертор

, ,

, , ,

  1. 2 ИЛИ-НЕ

, ,

, , ,

  1. 2 И-НЕ

, ,

, , ,

Определение паразитной емкости

Значение емкости оценим по формуле

,

где толщина межслойной изоляции, ,

площадь обкладок паразитного конденсатора,

-абсолютная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, =,

- относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, .

что составляет меньше от значения . Следовательно, в дальнейшем мы влияние паразитной емкости учитывать не будем.

Расчет допустимой максимальной длины участка межсоединения

Оптимизация КМДП цепи при работе на большую емкостную нагрузку

коэффициент масштабирования

число последовательно соединенных инверторов

Выводы

В итоге разработки устройства мы получили следующее:

- элемент Инвертор имеет топологическую площадь равную

, , ,

- элемент 2И-НЕ имеет топологическую площадь равную

, , ,

- элемент 2ИЛИ-НЕ имеет топологическую площадь равную

, , ,

- общая площадь устройства равна ,из-за малости значения паразитной емкости по сравнению с значением , мы ей пренебрегли.

Выходной каскад может быть оптимизирован путем замены на цепочку последовательно соединенных 5ти инверторов с коэффициентом масштабирования 2,456.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке Eleonora
  • #
    16.04.20133.62 Кб8invertor.ind
  • #
    16.04.2013277 б8invertor.lib
  • #
    16.04.201323.74 Кб9proba.MSK
  • #
    16.04.20133.61 Кб8S.ind
  • #
    16.04.20132.88 Кб9top_inv.MSK
  • #
    16.04.2013568.32 Кб21Курсач.doc