Московский Государственный Институт э лектронной Техники
Курсовой проект
По предмету: Компьютерное моделирование интегральных приборов
Тема: Компаратор с последовательным сравнением 4-х разрядных чисел
Разработал: студент гр.ЭКТ-36
Проверила: Артамонова Е.А.
МОСКВА
2005
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