数字比较器-幅度和恒等比较器

定义数字比较器是一种用于比较的组合逻辑电路两个二进制值。基本上，当比较输入端提供的两个数字值时，它会在输出端产生所需的信号(低或高)。

我们都知道组合电路(比如加法器和减法器)产生输入端二进制值的加减运算。但是，除了加减运算之外，有些应用程序还要求比较输入终端的两个值。

主要的数字比较器是两种类型：

• 身份比较器
• 幅度比较器

在本节中，我们将讨论数字比较器的详细思路。

内容:数字比较器

1. 身份比较器
2. 幅度比较器
   • 1位幅度比较器
   • 2位幅度比较器
   • n位幅度比较器

身份比较器

只比较输入处两个应用信号的相等性的数字比较器称为恒等比较器。它有2个输入和1个输出引脚。当两个值相等时，输出引脚显示逻辑高信号，否则显示低信号。

更具体地说，我们可以说，

对于两个输入p和q，如果

p = q然后输出高

而如果

P≠Q则输出低

幅度比较器

基本上，一个幅度比较器是通过考虑所有因素来进行比较的。它通过比较两个输入的大小来显示大于、等于或小于值的结果。因此包含3个输出引脚，相应地，幅度比较器的3个输出引脚中的任何一个都变得很高。

假设P和Q是幅度比较器的两个输入。3个输出是P >q, P = Q, P < Q，根据执行的比较，任何一个给定的输出都是高的。

下图是一个有两个输入P和Q的幅度比较器的方框图:

在本节中，我们将分别理解比较器的输出如何随着比较器输入位的变化而变化。

1位幅度比较器

让我们首先使用真理表了解1位​​二进制比较器的操作：

P	问	P >	P =	P
0	0	0	1	0
0	1	0	0	1
1	0	1	0	0
1	1	0	1	0

正如我们可以看到的2个二进制输入为1位，我们都有4种可能的组合。因此，根据对P和Q执行的比较，幅度比较器在三个中的输出引脚中的任何一个。

从上面的真值表可以清楚地看出，当两个输入都是相同的，即0或1，那么引脚2ⁿ这表明两个值之间的等价性在比较中变得很高。

当P大于Q时，比较器在输出的相应引脚上产生一个高信号。类似地，当Q的幅度大于P时，显示P < Q的引脚输出将会很高。

现在让我们看看2个输入Comparator的K-map表示:

对于P >q

对于p = q

对于P < Q

1位幅度比较器电路

1位比较器的逻辑电路如下:

2位幅度比较器

对于每个2位的两个输入，我们将有16种可能的组合。因此，在这种情况下，输出将根据二进制输入的2位值的比较显示出高值和低值。

考虑2位二进制比较器的真值表:

在这里，我们为输入P和Q提供了2位二进制值的十进制等价，以便在比较中具有简单性。

通过观察表格，您可以清楚地检查各自输出高的不同条件。

就像当两个输入是相同的0或1，那么输出引脚代表P = Q将是高的。类似地，对于所有P的位值大于Q的情况，则表示P >q的输出管脚将仅为高。

当Q的大小大于P时，代表P

因此，以这种方式，两个给定输入之间的比较由幅度比较器执行。

现在让我们分别查看所有3个输出的K-MAP表示：

对于P >q

对于p = q

对于P < Q

因此，通过观察K-map实现的布尔表达式，我们可以得到相应的逻辑电路。

2位幅度比较器电路

逻辑电路如下所示:

n位幅度比较器

有时我们遇到了如何找到如何找到逻辑高的可能组合数量的问题P >,P 或者P =。我们不可能一直为那个特定的位数做一个真值表，然后把对应输出的逻辑值算高。

因此，我们可以使用概括表达式2输入的总组合，每个输入。

因为我们有2个n位的输入所以总共有2n位。

因此，我们将有如下可能的组合:

2^{2 n}

如在2位比较器的前一部分中所见，共4（即2²)两个输入相等的输出组合(P = Q)。

在n位的情况下，我们可以说

p = q将总共2ⁿ次了。

所以P不等于Q2^{2 n}n - 2次了。

：2^{2 n}是n位的所有可能组合。

此外，这里应注意，p> q等于p

因此，可以给出为

2^{2 n}- 2ⁿ/ 2

：2^{2 n}- 2ⁿ为P≠Q时逻辑高值的个数。

假设我们有两个输入3位输入，所以在这种情况下

组合的总数是2⁶即，64.因此，这两个输入将相等，总计8次，并且在其余时间（即64 - 8 = 56）不等

因此在56种组合中，总共28乘以1^圣输入将更大，其余28种组合。

通过这种方式，我们可以对更高数量的比特进行比较。

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