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74LS85比较器引脚图_功能参数_示例电路

IC先生 IC先生 10930 2023-08-28 13:35:15

74LS85(SN54/74LS85)是两个二进制格式输入的4位幅度比较器。在电子设备中,除了二进制数的加法和减法比较之外,对于执行运算也很重要。为了解决这个问题,我们使用基于TTL的比较器。

比较器的基本功能是比较两个输入位,然后给出三个输出。输出始终为3位,这将描述输入之间的关系。输入可以大于或等于彼此。通过使用逻辑门,可以设计比较器,但为了避免电路尺寸过大,可以使用预制的比较器IC。

基本概念

74LS85是一个幅度比较器集成电路,可用于比较二进制数据。它的尺寸更小,并且有多种封装形式,可以满足不同电路的要求。74LS85可以比较两个4位二进制数据,并可以从输出引脚以高电平和低电平状态的形式接收输出。

74LS85接收两个4位二进制数据的8个并行输入,并以并行形式给出3位输出。该IC功耗低,并以TTL形式输出,这使得它与其它基于TTL的设备和微控制器兼容。

基本概念

规格参数

  • 电压范围为4.75至5.25V。
  • 高状态的输入电压最小为2,低状态的输入电压最大为0.8。
  • 高电平状态的输出电流为-0.4mA,低电平状态的输出电流为8mA。
  • 工作温度可达0至 70度。
  • IC具有内部钳位电压保护,整个范围约为-1.5V。

功能特性

  • 可用于同时比较4位。
  • 可以进一步扩展以比较超过4位的数据。
  • 以TTL形式输出,这使得它与其它TTL设备和微控制器兼容。
  • 它有两种封装:SOIC和PDIP。
  • 具有针对钳位电压的内部保护。

逻辑符号

逻辑符号

引脚图

74LS85二进制幅度比较器的引脚图如下所示:

引脚配置

名称 引脚 功能描述
B3 Pin1 用于向IC提供数据B(第一个数据=A,第二个数据=B)的输入。4位数据B的MSB(最高有效位)将在此引脚给出。
IA<B Pin2 输入引脚。仅当需要比较长于4位的数据时,才会使用这些引脚。这些引脚将从前一个IC的输出引脚接收值,以比较下一位。如果数据B大于数据A,引脚2将接收高电平状态。同时,Pin2~Pin4只有一个引脚为高电平,其它引脚为低电平。
IA=B Pin3 输入引脚。仅当需要比较长于4位的数据时,才会使用这些引脚。这些引脚将从前一个IC的输出引脚接收值,以比较下一位。如果数据A和B相等,引脚3将接收高电平状态。
A>B Pin4 输入引脚。仅当需要比较长于4位的数据时,才会使用这些引脚。这些引脚将从前一个IC的输出引脚接收值,以比较下一位。如果输入B小于A时,引脚4将接收高电平状态。
OA>B Pin5 输出引脚。在数据A高于数据B的情况下,引脚5处的输出状态将为高电平。
OA=B Pin6 输出引脚。在数据情况下,A和B相等,引脚6处的输出状态将为高电平。
OA<B Pin7 输出引脚。在数据A小于数据B的情况下,引脚7上的输出状态将为高电平。
GND Pin8 接地引脚,将用作电源和其它设备的公共接地。
B0 Pin9 用于接收4位输入数据B的LSB(最低有效位)。
A0 Pin10 输入引脚,用于接收4位输入数据A的LSB。
B1 Pin11 用作输入引脚,将接收4位输入数据B的第二个LSB。
A1 Pin12 用作数据A的输入引脚,将接收4位输入数据A的第二个LSB。
A2 Pin13 用于接收4位输入数据A的第二位。
B2 Pin4 用于接收4位输入数据B的第二位。
3 Pin15 用于接收4位输入数据A的MSB。
VCC Pin16 用于为IC供电以使其正常工作。

逻辑

逻辑框图

工作原理

为了使IC能够工作,需要首先将74LS85连接到电源,然后再连接到TTL设备或微控制器才能使用它。在其它IC(例如加法器)中,IC从LSB开始工作,但在比较器中,IC将从MSB开始比较。

数据将从MSB开始比较,然后到LSB。在这种情况下,在任何一点,数据A大于数据B或反之亦然,那么输出将被决定。在74LS85中,输入数据分为两部分,每部分4位,输出数据为3位。在输入中,数据可以是任何二进制数,但在输出数据中,只有一位为高电平,其它为低电平,并且所有三位都将根据输入描述输出。以下是一个4位比较器的IC电路。

4位比较器的IC电路

该IC可以通过使用输入扩展器引脚来比较4位以上的数据。在IC中,这些引脚是引脚2,3和5。

真值表

74LS85器件的真值表如下图所示,可以很直观看到其工作状态:

真值表

使用74LS85的8位比较器示例

在示例中,将使用74LS85,但不是比较4位,而是将比较8位,并且可以遵循相同的方法来比较8位以上的数据。首先,将IC与逻辑输入连接,然后将第一个IC的输出与第二个IC的输入连接。之后,可以在第二个IC上附加查看输出。以下是电路图:

使用74LS85的8位比较器示例

之后检查所有三路输出情况。首先,让输入A和B相等。在这种情况下,输出应为010。引脚6应仅为高电平。

输入A和B相等电路

当数据A大于B时,输出为001。结果如下图所示:

数据A小于B电路

当数据A小于B时,输出为100。结果如下图所示:

数据A小于B时电路

你可能会注意到,在B和A的情况下,当数据的MSB变得大于之前时,数据就会停止比较。单独的比较器没有任何特殊用途,但使用它可以构建进一步的逻辑来解决多个函数。

比较两个n位字电路

比较两个n位字

两个24位字的比较

只有当输出用于驱动另一个74LS85的A0–A3和B0–B3输入时,74LS85才能用作5位比较器,如下图所示:

两个24位字的比较

主要应用

  • 在服务器、网络设备、数字系统和智能电子设备中具有多种用途。
  • 只是用来比较二进制数据,从而允许其它设备执行其它功能。
  • 该IC内置于某些嵌入式系统中以执行逻辑运算。

总结

74LS85是一种集成电路芯片,属于TTL系列的一员。它是一个 4 位比较器,用于比较两个 4 位二进制数的大小关系,并根据比较结果产生相应的输出信号。该芯片具有16个输入引脚和4个输出引脚,可执行等于、大于和小于的比较操作。

74LS85内部包含逻辑电路,根据输入进行比较操作,并产生相应的输出。通常在数字逻辑电路中用于执行数值比较操作,例如控制逻辑和计数器设计等,适用于数字逻辑电路中的数值比较和控制任务。

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