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EIN Komparator ist eigentlich ein Komparator. Im Namen Komparator ist vergleichen Sie (lateinisch für: vergleichen). Beide in analog wenn Digital Schaltungen wird diese Komponente verwendet.

Ein digitaler Komparator ist a Schaltkreis das vergleicht zwei n-Bit-Wörter. Der Ausgang der Schaltung geht hoch, wenn die Bits von Wort A gleich den Bits von Wort B sind. Der Komparator ist eine der am häufigsten verwendeten Komponenten in der Elektronik.

Es gibt mehrere Komparatoren, von denen ein kleines Beispiel der Betragskomparator ist. Dieser Komparator hat 3 Ausgänge, die entsprechend dem Vergleichsergebnis hoch werden.Die Ergebnisse eines Magnitudenkomparators sind:

• Wort A > Wort B.
• Wort A < Wort B.
• Wort A = Wort B.

Design

Digitaler Komparator für 2 1-Bit-Wörter

Eingänge		Ausgänge
${Anzeigestil A}$	${Anzeigestil B}$	${Anzeigestil A$	${Anzeigestil A=B}$	${Anzeigestil A>B}$
0	0	0	1	0
0	1	1	0	0
1	0	0	0	1
1	1	0	1	0

Schema 1-Bit-Komparator

Dies ist der einfachste Komparator, bei dem 2 Wörter von jeweils 1 bisschen miteinander verglichen werden. Die folgende Abbildung zeigt die Wahrheitstabelle dieses Komparators.

Wenn wir nun schließen, dass G = (A > B), K = (A < B) und E = (A = B) gilt, dann können wir die logischen Gleichungen aus einer Wahrheitstabelle oder aus einem KV-Diagramm ableiten.

Die logischen Gleichungen für diesen Komparator lauten wie folgt:

• G = A B(nicht)
• K = A(nicht) B
• E = A(nicht) B(nicht) ODER A B

Nun, da wir diese Gleichungen kennen, können wir eine mögliche praktische Realisierung der Schaltung vornehmen. Das Diagramm des Komparators für 2 Worte von 1 Bit finden Sie in der nebenstehenden Abbildung.

Einen Komparator für 2 Worte zu je 1 Bit werden Sie in der Praxis jedoch nicht oft antreffen. In der Praxis vergleicht der einfachste Komparator 2 Wörter mit jeweils 4 Bits.

Digitaler Komparator für 2 4-Bit-Wörter

Ein Beispiel für einen Komparator für 2 Wörter mit jeweils 4 Bit ist der 74LS85, ein 4-Bit-Größenkomparator. In der Abbildung unten finden Sie die Wahrheitstabelle dazu IC.

Eingänge				Kaskadeneingänge			Ausgänge
${Anzeigestil A_{3},B_{3}}$	${Displaystil A_{2},B_{2}}$	${Displaystil A_{1},B_{1}}$	${Anzeigestil A_{0},B_{0}}$	${Anzeigestil A$	${Anzeigestil A=B}$	${Anzeigestil A>B}$	${Anzeigestil A$	${Anzeigestil A=B}$	${Anzeigestil A>B}$
A > B	X	X	X	X	X	X	0	0	1
A < B	X	X	X	X	X	X	1	0	0
A = B	A > B	X	X	X	X	X	0	0	1
A = B	A < B	X	X	X	X	X	1	0	0
A = B	A = B	A > B	X	X	X	X	0	0	1
A = B	A = B	A < B	X	X	X	X	1	0	0
A = B	A = B	A = B	A > B	X	X	X	0	0	1
A = B	A = B	A = B	A < B	X	X	X	1	0	0
A = B	A = B	A = B	A = B	0	0	1	0	0	1
A = B	A = B	A = B	A = B	1	0	0	1	0	0
A = B	A = B	A = B	A = B	0	1	0	0	1	0

Der 74LS85 vergleicht 2 4-Bit-Eingänge und sagt, ob sie größer, kleiner oder gleich sind. Es gibt auch 3 Kaskadeneingänge, um den 4-Bit-Komparator zu einem 8, 12, 16,…-Bit-Komparator zu erweitern. Diese werden mit den entsprechenden Kaskadeneingängen des nächsten Komparators verbunden. Der Komparator niedrigster Ordnung hat ein hohes Signal am Eingang A = B und niedrige Signale an den Eingängen A < B und A > B.

In der nebenstehenden Abbildung sehen Sie den Schaltplan des 74LS85, wo die Kaskadenschaltung deutlich sichtbar ist.

Sie können diesen Komparator auch in a . verwenden VHDLCode für Xilinx, das können Sie im folgenden Code sehen.

Bibliothek ieee; use ieee.std_logic_1164.all; Entity four_bit_comparator ist Port ( A,B : in std_logic_vector(3 bis 0); AgB_in , AsB_in, AeB_in: in std_logic; AgB_out, AsB_out, AeB_out: out std_logic ); Endeinheit four_bit_comparator; Die Architekturbeschreibung von four_bit_comparator ist signaltauglich: bit; Prozess beginnen (A,B,sane,AgB_in,AeB_in,AsB_in) begin if( (AgB_in='1' oder AgB_in='0') und (AeB_in='1' oder AeB_in='0') und (AsB_in=' 1' oder AsB_in='0') und (A(0)='1' oder A(0)='0') und (A(1)='1' oder A(1)='0') und (A(2)='1' oder A(2)='0') und (A(0)='1' oder A(3)='0') und (B(0)='1' oder B(0)='0') und (B(1)='1' oder B(1)='0') und (B(2)='1' oder B(2)='0') und (B(0)='1' oder B(3)='0') ) then sane<='1'; sonst gesund<='0'; Ende, wenn; if sane='0' then AsB_out <= 'X'; AgB_out <= 'X'; AeB_out <= 'X'; sonst wenn A=B dann wenn AgB_in='1' und AsB_in='0' und AeB_in='0' dann AgB_out<='1'; AsB_out<='0'; AeB_out<='0'; Ende, wenn; wenn AgB_in='0' und AsB_in='1' und AeB_in='0' dann AgB_out<='0'; AsB_out<='1'; AeB_out<='0'; Ende, wenn; wenn AeB_in='1' dann AgB_out<='0'; AsB_out<='0'; AeB_out<='1'; Ende, wenn; wenn AgB_in='1' und AsB_in='1' und AeB_in='0' dann AgB_out<='0'; AsB_out<='0'; AeB_out<='1'; Ende, wenn; wenn AgB_in='0' und AsB_in='0' und AeB_in='0' dann AgB_out<='1'; AsB_out<='1'; AeB_out<='0'; Ende, wenn; Ende, wenn; wenn A>B, dann AgB_out <= '1'; AsB_out<='0'; AeB_out<='0'; Ende, wenn; wenn A
Nützlichkeit



Größenkomparatoren und andere Komparatoren sind in Schaltungen nützlich, in denen Binärzahlen stellen unterschiedliche physikalische Größen dar und werden mit festen Referenzgrößen verglichen. Die Ausgänge verstellen die physikalische Größe, bis die gewünschte (Referenzgröße) erreicht ist.
Diese physikalischen Größen können Größen wie sein; eine bestimmte Menge, eine Geschwindigkeit, eine Temperatur…. 
Ein Beispiel, bei dem ein Größenkomparator verwendet wird, ist die Zählsteuerung in einem Kopierer.
Media-Dateien
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