[其他]多位数字式阈比较器

说明书

本发明涉及一种阈比较器，它具有简单的线路结构，用于多位数字信号。

为了控制数字信号的自适应处理，通常需要将该数字信号的大小同一个阈值进行比较，例如，在一个自适应中值过滤器中，需要对一个给定样值和围绕该样值的一组样值进行处理，以便确定这些样值的中值。已定值的样值的中值和给定样值之间数值差的大小如果大于预定的阈值，则在自适应中值过滤器的输出端，以上述已定值的样值的中值置换上述给定样值。反之，在自适应中值过滤器的输出端，则得到上述给定样值。在这个例子中，用来同阈值进行比较的正是上述给定样值和已定值的样值的中值之间数值差的大小。

需要设计一种整机线路系统小巧的阈比较器，这样才能增强其可靠性，并且，如果该线路是集成在一块集成电路芯片上时，为完成同样的阈比较功能，只需要较小的板芯面积。

本发明具体涉及到一种多位数字式阈比较器，它包括一个代表有正负号的算术值的多位数字输入信号的信号源，和一个阈值信号源。有若干用于产生代表信号大小的量的部件。所产生的该代表信号量或具有输入信号的数值，或具有与输入信号值的符号有关的输入信号的二进制反码值。一个比较器，用于将代表信号大小的量值同阈值信号进行比较。依据输入信号值的符号，执行两种比较状态中的一种。首先，如果输入信号的值具有第一符号，只要代表信号大小的值大于阈值信号值，则比较器产生一个具有第一状态的信号。第二，如果输入信号的值具有相反的符号，只要代表信号大小的值大于或等于阈值信号值，则比较器产生一个具有第一状态的信号。反之，该比较器产生一个具有第二状态的信号。

附图中：

图1示出现有技术中的多位数字式阈比较器的方框图;

图2是一种比较器的方框图，可用在图1所示的阈比较器中;

图3是按照本发明原理设计的多位数字式阈比较器的方框图;

图4是一种比较器的方框图，可用在图3所示的阈比较器中;

图5是一种比较器位片的示意图，可用在图4所示的比较器中。

图1到图5中，粗线代表多位数字信号通路，而细线代表单个位的数字信号通路。此外，为简化起见，各图元件之间可能需要的配合延时线路予以省略，因为凡熟悉数字电路设计领域的人都了解哪里要用到这种延时线路，以及如何去设计它们。

图1示出一种现有技术的阈比较器。图1中，输入端5用来接收一个输入样值X，该样值代表例如上述中值过滤器中所产生的一个给定样值和已定值的样值中值之间的数值差。输入端5接到一个绝对值处理电路20的输入端21。绝对值处理电路20的输出端29接到比较器（COMP）30的第一输入端（+）。比较器30的一个输出端39接到用户电路系统（未画出）的输出端35。例如，可将输出端35通到一多路转换器的控制输入端，根据其上的信号，该多路转换器可在前例所述的中值过滤器的输出端或者产生给定样值，或者产生已定值的样值中值。输入端25通到含有阈值T的信号源上（图中未画出）。输入端25接到比较器30的第二输入端（一）上。

绝对值处理电路20的输入端21接到反相器22的输入端和多路转换器（MUX）24的第一输入端（B）。反相器22可由例如供多位数字信号每一位用的单级逻辑反相器构成。反相器22的一个输出端接到一加法器26的第一输入端。加法器26的输出端接到MUX24的第二输入端（A）上。MUX24的输出端接到绝对值处理电路20的输出端29上。代表样值定值为“0”的信号通到加法器26的第二输入端，而逻辑“1”信号加到加法器26的进位输入端（Carry    input    terminal）上。绝对值处理电路20输入端21上信号的符号位接到MUX24的控制输入端（C）。

图1所示的阈比较器用于对二进制补码多位数字样值进行处理。在二进制补码数字电路系统中，一个样值最高有效位是符号位。如果该样值的数值为正或零，则符号位为逻辑“0”信号;如果该样值的数值为负，则符号位为逻辑“1”信号。为了产生二进制补码样值的算术负，该数字样值的每一位都必须逻辑反转，并且将一个1加到由于逻辑反转位而形成的样值上。

在图1所示的绝对值处理电路20的最高信号通路中，输入样值首先送入反相器22。反相器22对输入样值的每一位进行逻辑反转。通过在一个输入端上加上定值为“0”的样值，在另一输入端加上上述逻辑反转的样值，以及在进位输入端加有逻辑“1”信号，加法器就把“1”加到这一逻辑反转样值上。这样，加法器26的输出端就是上述绝对值处理电路20输入端21上样值的二进制补码-即算术负-的样值。