数值比较器的设计与仿真2016.docVIP

目录 概述……………………………………………………………………………………3 设计要求和任务………………………………………………………………………3 设计原理………………………………………………………………………………3 总体电路图设计………………………………………………………………………6 主要实验器材…………………………………………………………………………6 收获和体会……………………………………………………………………………7 参考文献………………………………………………………………………………7 附表一 考核成绩表 数值比较器的设计与仿真 一、概述 电子技术基础是机电专业很重要的一门专业基础课程，电子课程设计是该课程的实践环节。该课程的目的是：通过对电子技术的实际应用课题的设计实践，使学生掌握电子技术的基本设计方法，调试方法，资料的收集整理和电器原理图的绘制方法。并通过这一实践环节，培养学生从事设计工作的全局理念，为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础。 在数字电路中，经常需要对两个位数相同的二进制数进行比较，以判断它们的相对大小或者是否相等，用来实现这一功能的逻辑电路就成为数值比较器。 　　数值比较器就是对两数Ａ、Ｂ进行比较，以判断其大小的逻辑电路。比较结果有Ａ＞Ｂ、Ａ＜Ｂ以及Ａ＝Ｂ三种情况。 1．一位数值比较器 　　１位数值比较器是多位比较器的基础。当Ａ和Ｂ都是１位数时，它们只能取０或１两种值，由此可写出１位数值比较器的真值表： 　　 ??由真值表得到如下逻辑表达式：? 　　 ?? 由以上逻辑表达式可画出如下图所示的逻辑电路。实际应用中，可根据具体情况选用逻辑门。? 　　2.两位数值比较器　现在分析比较两位数字A1A0和B1B0的情况。　利用1位比较器的结果，可以列出简化的真值表如下：? 　　 ??为了减少符号的种类，不再使用字母Ｌ，而以（Ai＞Bi）、（Ai＜Bi）、（Ai＝Bi）直接表示逻辑函数。可以由真值表对两位比较器作如下简要概述。　当高位（A1、B1）不相等时，无需比较低位（A0、B0），两个数的比较结果就是高位比较的结果。　当高位相等时，两数的比较结果由低位比较的结果决定。　由真值表可以写出如下逻辑表达式：? 　　 ??根据表达式画出逻辑图：??? 电路利用了１位数值比较器的输出作为中间结果。它所依据的原理是，如果两位数A1A0和B1B0的高位不相等，则高位比较结果就是两数比较结果，与低位无关。这时，由于中间函数（A1＝B1）＝０，使与门G1、G2、G3均封锁，而或门都打开，低位比较结果不能影响或门，高位比较结果则从或门直接输出。如果高位相等，即（A1＝B1）＝１,使与门G1、G2、G3均打开，同时由（A1＞B1）＝０和（A1＜B1）＝０作用，或门也打开，低位的比较结果直接送达输出端，即低位的比较结果决定两数谁大、谁小或者相等 2