4位数值比较器设计
电了技术课程设计报告题目: 4 位数值比较器设计
学生姓名: 学生学号:
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指导教师:
机械与电气工程学院制
2016年11月
4位数值比较器设计
机械与电气工程学院：自动化专业
1.课程设计的任务与要求
1.1课程设计的任务
采用Multisim 12.0 软件实现4位数值比较器的设计与仿真。
1.2课程设计的要求
（1）设计一个4位数值比较器的电路，对两个4位二进制进行比较。
（2）采用74LS85集成数值比较器。
（3）要有仿真效果及现象或数据分析。
2.四位数值比较器设计方案制定
2.1 四位数值比较器工作的原理
对两个4位二进制数A3A2A1A（与B3B2B1B（进行比较。从A的最高位A3和
B的最高位B3进行比较，如果他们不相等，则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。若最高位A3=B3则再比较次高位A2=B2余此类推。如果两数相等，那么，必须将进行到最低位才能得到结果。可以知道：
FA>B=FA3>B3+FA3=B3FA2>B2+FA3=B3FA2=B2FA1>B1+FA3=B3FA2=B2FA1=B2FA0 >B0+F A3=B3FA2=B2FA仁B1FA0=B0IA>B （2-1）
FA FA=B=FA3=B3FA2=B2FA1=B1FA0=B0IA=B （2-3） IA>B、IA 2.2四位数值比较器设计方案 四位数值比较器主要由一个74LS85和三个信号灯组成。通过四个开关的开通和闭合接收用户输入。通过信号灯的亮与不亮来判断数值得大小。黄灯亮表示A>B红灯亮表示A 数据输入 图1四位数值比较器电路组成框图 3.四位数值比较器设计的技术方案 3.1四位数值比较器单元模块功能及电路设计 3.1.1输入电路设计 输入电路设计采用单刀双掷开关。单刀双掷开关的由动端和不动端组成，动端就是所谓的“刀”，它应该连接电源的进线，也就是来电的一端，一般也是与开关的手柄相连的一端；另外的两端就是电源输出的两端，也就是所谓的不动端，它们是与用电设备相连的。它的作用，一是可以控制电源向两个不同的方向输出，也就是说可以用来控制两台设备，或者也可以控制同一台设备作转换运转方向使用。 在这个电路中单刀双掷开关控制高低电平，从而控制输入端，使得A、B电 平变化，实现四位数值比较。 3.1.2信号输出电路设计 信号灯里面装有一个传感器，当信号灯发出去的光被镜面反射回来时，传感 器接收到信号，你能保证信号灯亮的，只要有一点光接受就可以，所以只要不完 全挡住灯都会亮。 图3输出电路设计 $1 X1-X3;OF 5 = B ■a a- 2 A 3.2主要芯片介绍 3.2.1 74L85D 芯片 74LS85 芯片是四位数值比较器，共有54/7485、54/74S85、54/74LS85三种线路结构型式。74LS85D可进行二进制码和BCD码的对比，对两个4位字的比较结果有三个输出端(A>B,A=B,A A3= B3,则再比较次高位A2和B2,余类推。显然，如果两数相等，那么，比较步骤必须进行到最低位才能得到结果。其功能结构电路如下图5。四位数值比较器真 值表如下表1所示。 图4 74LS85D芯片