大學數位邏輯講義課程系列-比較器

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前導

比較器是一種用來比較兩個二進位數字 A 和 B 的電路元件,根據它們的大小關係輸出:

  • Y0:(A > B)
  • Y1:(A = B)
  • Y2:(A < B)

1 位元比較器

其真值表如下:

raw-image

對應邏輯式:

raw-image

最後把電路圖接好,其比較器符號為:

raw-image

2 位元比較器

如果把真值表畫出,會太麻煩,所以我們僅從邏輯推導即可:

  • A > B 的情況: 兩種情況: (A1 > B1) 或者 (A1 = B1 且 A0 > B0)。
raw-image
  • A = B 的情況: A1 = B1 且 A0 = B0


raw-image
  • A < B 的情況: 兩種情況: (A1 < B1) 或者 (A1 = B1 且 A0 < B0)。
raw-image

很簡單,只是單純邏輯推導,最後把電路圖接好並封裝,其比較器符號為:

raw-image

4 位元比較器

其實也不會太複雜,概念跟上面雷同,不過為了防止符號太複雜繁多,我們設:

raw-image
  • 將A、B進行XNOR,可判斷該AB在該bit是否相同,然後也是用類似暴力展開的方法來得出式子

最後列出三個條件的布林代數式:

A = B 的情況

raw-image
  • A > B 的情況
raw-image
  • A < B 的情況
raw-image

就這樣而已,其內部電路我就不畫出來了,而有關符號的部分,可以上網查: 7485 IC。


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相信這裡會是家教或線上課程之外,高中、大學生系統性綜合學習的好選擇。

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