background image

)

Experiment No. (5

 

Comparator Circuit

 

 

              

                                                                                                   

:

 

Objective

    Understanding the construction and operation principles of digital comparators.

 
 

:

Introduction

 

    At least two numbers  are required  to perform  any comparison . 

T

he most  simple 

form of comparator  has two inputs. If the two inputs are called  A and B, There are 
Three possible outputs: 

Figure 

5

-1 below shows the schematic and symbol of a simple 1-bit comparator. 

 
 

 

 

 

 

     

In a 4-bit comparators , each bit represents  2

3

, 2

2

, 2

1

, 2

0

. Comparisons  will start 

from the highest  bit (2

3

), if input A is higher than input B at the 2

3

 bit, the “A>B” 

output will be in high state.

 

 

    If A and  B are  equal  at the  2

3  

bit, comparison  will  be carried  out  at the  next 

highest bit (2

2

). If there is still no result at this bit the process is repeated again at the 

next bit. 

Figure (5-1)

If all the

 

inputs

 

are

 

still

 

equal,

 

then

 

the

 

“A=B”

 

output

 

will

 

be

 

in

 

high

 

state.


background image

33002

-

31001 Digital Logic Lab; Module KL

-

KL

   

:

Equipments  Required

 

rocedures:

P

 

    (a) Comparator Constructed with Basic Logic Gates 

 

 

         1. Insert connection clips according to Fig.(5-2).a

 

 

Fig.(5-2)

 

2. Connect inputs A and B to Data Switch SW1  and  SW0.  Connect  outputs  Fl, F2, F5 
to Logic Indicators LI, L2, L3 respectively. 

 

 


background image

 

  3. Follow the input sequences in table (5-1) then record

 

and

 

discuss

 

the

 

outputs.

 

 

Table

 

(5-1)

 
 

  (b) 4-bit Comparator

 

Constructed

 

with

 

TTL

 

IC

 

       1. Block  d  of  module  KL -33002

 

will

 

be

 

used

 

in

 

this

 

section .

 

U6

 

is

 

a

 

 4-bit               

comparator  IC.  Its  pin  assignment  and  truth  table  are  shown  

below .  

This  

IC  

has  

 

cascading  inputs

 

A>B,

 

A<B,

 

A=B

   which

  are

  the  results  of  least significant  bits 

Comparisons . Thus,  they  have  no  

effects  

unless  

the  

higher

 

bits

 

are

 

equal.

 

Using

 

this

 

IC

 

enables

 

us

 

to

 

connect

 

several

 

comparators

 

in

 

series

 

(cascaded)

 

and

 

hence

 

compare

 

more

 

number

 

of

 

bits.

 

 

 

2. 

 

 

 

     

  

 

     

  

 

     

   

 

 

 

     

  

 

     

  

 

     

 

Connect

 

inputs

 

A1 - A4

 

and

 

B1 -

 

B4

    

 

 

 

to

  

DIP1

   

 

and

 

DlP2.

   

 

 

respectively.

 

Connect

 

outputs

 

A>B,

 

A<B,

 

A=B

 

to

 

logic

 

indicators.

 

Note:

 

A1

 

&

 

B1:

 

LSB

 

,

   

A4

 

&

 

B4:

 

MSB

 

 

 
 

3.

 

Follow

 

the

 

input

 

sequences

 

in

 

table

 

(5-2)

 

and

 

record

 

the

 

outputs.

 

 

4.

 

Design

 

a

 

circuit

 

that

 

converts

 

the

 

active

 

LOW

 

output

 

into

 

active

 

HIGH .

 

Repeat

 

the

 

same

 

sequence

 

to

 

fill

 

the

 

table

 

above

 

again.

 

Note:

 

Keep

 

the

 

circuit,

 

we

 

will

 

use

 

it

 

later

 

in

 

part

 

C.


background image

 

 

 

 

 

    

 

 
 
 

 
 
 
 
 
 

Table (5-2)

(c)

 

5-bit

 

Comparator

 

Constructed

 

with

 

TTL

 

IC & Logic gate

1.

 

Connect

 

inputs

 

A0,B0

 

to

 

the

 

1-bit

 

comparator

 

circuit

 

designed

 

using

 

Active

 

high

 

logic

 

gates.
2.

 

Connect

 

the

 

output

 

of

 

the

 

1-bit

 

comparator

 

circuit

 

to

 

the

 

cascaded

 

input

 

of

 

the

 

4-bit

 

comparator

 

IC.

 

3.

 

Connect

 

inputs

 

A1

 

-

 

A4

 

and

 

B1

 

-

 

B4

 

of

 

comparator

 

IC

 

to

 

DIP1

 

   

 

and

 

DlP2

 

   

 

 

respectively.

 

Connect

 

outputs

 

A>B,

 

A<B,

 

A=B

 

to

 

logic

 

indicators.

 

Note:

 

A0

 

&

 

B0:

 

LSB

 

,

   

A4

 

&

 

B4:

 

MSB

 

4.

 

Follow

 

the

 

input

 

sequences

 

in

 

table

 

(5-3)

 

and

 

record

 

the

 

outputs.

 

     

 

          

 


background image

Discussions:

 
 

1.What

 

is

 

the

 

basic

 

function

 

of

 

comparator?

 
 
 

2.

 

Design

 

an

 

8-bit

 

comparator

 

using

 

4-bit

 

comparator

 

circuit

 

with

 

serial

 

inputs.

3.

 

Determine

 

the

 

A>B

 

,

 

A=B

 

and

 

A<B

  

outputs

 

for

 

the

 

input

 

numbers.

=

 

0110

0

 

A

1

A

2

A

3

A

=

 

0011

 

0

B

1

B

2

B

3

B

 

 

 

 

 

 
 

 

                

 

 

4.

 

If

 

the

 

result

 

of

 

comparison

 

at

 

the

 

highest

 

bit

 

of

 

a

 

4-bit

 

comparator

 

has

 

one

 

input

 

greater

 

than

 

all

 

other

 

inputs,

 

which

 

output

 

will

 

be

 

in

 

high

 

state?

  

 

a.

   

>

b.

   

<

c.

 

Depends

 

on

 

comparisons

 

at

 

lower

 

bits.

 

 
 

     

                           

 

                                                                                                                

                                                                                                                

 

 

 

 

 

Table (5-2)

Table 5-3




رفعت المحاضرة من قبل: Mohammed Aldhanuna
المشاهدات: لقد قام 0 عضواً و 139 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل