数值比较器的使用方法和注意事项

人们常常通过对事物之间的“比较”得出结论（或结果、事物的识别），而计算机则要对两个二进制数或二进制代码进行比较后才得出其答案。在数字电路中，用来实现二进制数比较操作的逻辑电路，称为数值比较器。

数值比较器原理：两个二进制数的比较与数学中的数值比较概念是相同的，即两个数值比较是自高位到低位进行逐位比较，只有在高位相等时，才对低位进行比较，其比较结果为“大于”“小于”和“等于”三种。

下面以4 位数值比较为例进行数值比较器基本概念的讨论。

设二进制数A=A3A2A1A0、B=B3B2B1B0，其中，A3、B3为两个数值的最高位，A0、B0为最低位。比较时应首先比较最高位（比较 A3和 B3），其比较过程为：

（1）如果 A3≠B3，产生两个数值比较的结果；即 A3﹥B3，比较结果A﹥B；反之，若 A3﹤B3，比较结果A ﹤B。

（2）如果 A3=B3，则继续比较 A2与 B2。如果 A2≠B2，产生两个数值比较的结果；即 A2﹥B2，比较结果A﹥B；若 A2﹤B2，比较结果A ﹤B。

（3）依此类推。如果 A3=B3、A2=B2、A1=B1、A0=B0，比较结果为A=B。

可见，两个二进制数A 和B 相比较结果有三种，即A﹥B、A ﹤B和A=B。因此，比较器的输入为 A3、A2、A1、A0和 B3、B2、B1、B0；输出为 FA﹥B、FA﹤B和 FA=B。

4 位数值比较器如图10.34 所示。其功能如表10.15 所示。

图10.34　4 位数值比较器

表10.15 中的“比较输入”与“输出”的对应关系是根据数值的比较规律列出的；“级联输入”使用于比较器功能扩展时，例如：4 位比较器扩展为8 位数值比较器时，将低位4 位比较器的输出 FA﹥B、FA﹤B和 FA=B与高位4 位比较器的“级联输入”端A﹥B、A ﹤B、A=B对应连接，通过“级联输入”实现功能的扩展。(www.xing528.com)

表10.15　4 位数值比较器的真值表

【例10.11】 试用两片CC14585 组成一个8 位数值比较器。

分析：

（1）输入、输出信号：高位CC14585（1）的比较输入为 A7、A6、A5、A4、B7、B6、B5、B4；低位CC14585（2）的比较输入为 A3、A2、A1、A0、B3、B2、B1、B0；CC14585（1）的输出 FA﹥B、FA﹤B和 FA=B为8 位数值比较器的输出。

（2）扩展连接：当高位输入比较相等时，8 位数值比较器的输出取决于低位的比较结果。即低位的输出 FA﹥B接高位的级联输入A﹥B端，低位 FA﹤B接高位的A ﹤B端，低位 FA=B接高位A=B端。

解　8 位数值比较器输入A=A7A6A5A4A3A2A1A0、B=B7B6B5B4B3B2B1B0；输出 FA﹥B、FA﹤B和 FA=B，其8 位数值比较器如图10.35 所示。

图10.35　8 位数值比较器

结论：根据数学中多位数比较的规则，即在数值大小比较时，遵循由高位向低位逐位比较大小的原则，高位的大小决定其多位数比较的结果。因此，在两个数值比较器拓展应用比较数值时，当高位的比较器相等时，其比较器结果取决于低位的比较器；低位比较器的结果通过“级联”端输入到高位比较器，整个拓展后的比较器是从高位比较器输出。

注意：不同产品的数值比较器．电路结构约有不同，扩展输入端的用法也不完全一样，使用时应注意加以区别。