Компаратор Советский патент 1983 года по МПК G06F7/04 

о: ij;

2,Компаратор по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что блок сравнения содержит резистор смещения напряжения высокого уровня, п коммутирующих диодов, VI реле с- нормально разомкнутыми контактами, причем отрицательная шина источника питания соединена с nepBHNM клеммами обмоток реле, вторые клеммы которых соединены с первой группой входов блока, вторая группа входов блока соединена через контакты реле

с катодами соответствующих KON-sMyTHpyющих диодов, аноды которых соединены между собой и являются выходом блока, между отрицательной шиной источника питания и выходом блока включен резистор смещения напряжения высокого уровня.

3.Компаратор по п.1, отличающий с я тем, что блок анализа содержит первый, второй и третий триггеры, первый, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, причем входы установки триггеров в единичное состояние

соединены с соответствующими входами блока, единичный выход первого триггера соединен с первым входом первог элемента И, выход которого является первым выходом блока, нулевой выход первого триггера соединен с первыми входами второго и третьего элементов М, единичный выход второго триггера соединен с вторыми входами элементов И, единичный выход третьего триггера соединен с третьими входами первого и второго элементов И, нулевой выход третьего триггера соединен с третьим входом третьего элемента И выход которого является вторым выходом блока и соединен с входом установки третьего триггера в нулевое состояние и первым входом элемента ИЛИ, вЕлход второго элемента И является третьим выходом блока и соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки первого триггера в нулевое состояние.

1. КОМПАРАТОР, содержащий счетчик, генератор импульсов и блок анализа, причем выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика, а выходы блока анализа являются выходами компаратора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения достоверности результата, содержит первый, второй и третий блоки сравнения, выходы которых соединены с соответствующими входами блока анализа, первые группы входов блока сравнения соединены с группами соответствующих информационных входов компаратора, вход последовательного ввода числа компаратора соединен со счетным входом счетчика, инверсные выходы разрядов которого соединены с вторыми группами -входов блоков сравнения. 9

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления при осуществлении допускового контроля величин, представленных во всех разновидностях взвешенных двоичных кодов (двоичный, двоично-десятичный и т.д.).

Известно устройство для сравнения чисел, содержащее генератор, триггер, И последовательно соединенных поразрядных узлов сравнения, каждый из которых состоит из элементов И, ИЛИ-НЕ, элемент НЕ, элементы индикации Сll.

Недостатками этого устройства являются его малые функциональные возможности, так как сравнение производится только с одним числом. Чтобы определить, находится ли сравниваемое число в Зсщанных пределах, необходимо использовать два этих устройства.

Известно устройство, обеспечивающе допусковый контроль чисел, содержащее блок сравнения, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика и регистра, формирователь поля допуска, вход которого соединен с выходом Равно сравнивающего блока, а выход через элемент ИЛИ - с входом реверсивного счетчика, входы управления которого через элементы ИЛИ соединены с выходами Больше и Меньше блока сравнения.

Недостатком этого устройства является его сложность.

Наиболее близким к предлагаемому является компаратор для сравнения двоично-десятичных чисел, позволяющий производить ввод измеряемой величины как в последовательном, так и в параллельном коде, который содержит два дврично-десятичных счетчика, состоящих из И декад каждый, пороговый элемент, 4 и формирователей импульсов, выполненных в виде ждущих многофазных мультивибраторов, 4Н элементов И и генератор тактовых импульсов ГЗ.

Недостатками известного компаратора являются его сложность и низкая достоверность результата сравнения, связанная с тем, что при поступлении числа, большего, чем верхний допуск, возможно срабатывание порогового устройства только при переполнении счетчика нижнего- допуска до переполнения счетчика верхнего допуска. При этом будет сформирован ложный выходной сигнал НОРМА.

Кроме того, известное устройство предусматривает работу только с числами, представленными в двоично-десятичном коде. Дпя работы с другими кодами необходимо перестраивать блоксхему устройства ( изменяются связи между формирователями импульсов и счетчиками, а также схеьм формирователей ) .

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение достоверности результата сравнения (за счет устранения возможности ложных срабатываний).

Поставленная цель достигается тем, что компаратор, содержащий счетчик, генератор импульсов и блок анализа, причем выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика, а выходы блока анализа являются выходами компаратора,- содержит первый, второй и третий блоки сравнения, выходы которых соединены с соответствующими входами блока анализа, первые группы входов блоков сравнения соединены с группами соответствующих информационных входов компаратора, вход последовательного ввода числа компаратора соединен со счетным входом счетчика, инверсные выходы разрядов которого соединены с вторыми группами входов блоков сравнения.

Блок сравнения содержит резистор смещения напряжения высоко -о уровня, П коммутирующих диодов,м реле с нормально разомкнутыми контактами, причем отрицательная шина источника питания соединена с первыми клеммами обмоток реле, вторые клеммы которых соединены с первой группой входов блока, вторая группа входов блока соединена через контакты реле с катодами соответствующих коммутирующих диодов, аноды которых соединены между собой и являются выходом блока, между отрицательной шиной источника питания и выходом блока включен резистор смещения напряжения высокого уровня.

Блок анализа содержит первый, второй и третий триггеры, первый, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, причем входы установки триггеров в единичное состояние соединены с соответствующими входами блока, единичный выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, выход которого является первым выходом блока, нулевой выход первого триггера соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, единичный выход второго триггера соединен с вторыми входами элементов и, единичный выход третьего триггера соединен с третьими входами первого и второго элементов И, нулевой выход третьего триггера, соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого является вторым выходом блока и соединен с входом установки третьего триггера в нулевое состояние и первым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента И является третьим выходом блока и соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки первого триггера в нулевое состояние.

.На фиг.1 представлена блок-схема компаратора; на фиг.2 - блок-схема блока анализа.

Компаратор содержит г -разрядный счетчик 1, генератор 2 импульсов.

блок 3 анализа, первый, второй и третий блоки 4-6 сравнения, первую, вторую и третью группу информационных входов 7-9 компаратора, информационный вход 10 компаратора, первый, второй и третий выходы 11-13 компаратора. Блок сравнения содержит группу диодов 14, резистор 15, группу реле 16 .

Блок анализа содержит первый, второй и третий триггеры 17-19, первый, второй и третий элементы И 20-22, элемент ИЛИ 23.

Компаратор работает следующим образом.

В начальный момент счетчик 1 и триггеры 17-19 устанавливаются в нулевое состояние. На группы входов 7 и 9 поступают параллельным кодом значения верхнего и нижнего допусков соответственно. Измеряемое число может быть введено параллельным или числоимпульсным кодом. В первом случае оно подается по группе входов 8, а во втором - через вход 10 устройства. Рассмотрим первый режим. Импульсы от генератора 2 непрерывно увеличивают находящееся в счетчике 1 число. В момент, когда находящееся в счетчике 1 число станет равным чис.--лу, поступающему на какую-либо группу входов 7-9, в соответствующем блоке 4-6 сравнения сработаю- те реле 16, на которые подан сигнал логической единицы. Это приведет к тому, что все диоды 14 окажутся запертыми, и на выходе этого блока сравнения появится низкий потенциал, соответствующий сигналу логической единицы.

В зависимости от соотношения нижнего допуска Н, верхнего допуска В и измеряемого числа И блоки 4-6 сравнения будут срабатывать в следующей последовательности:

СоотношениеПоследовательчиселносГь срабатывания

5, 4, 6

и н

4,5, 6

и в

5,6, 4

в и

Если , то сигнал от блока 5 сравнения поступит на второй вход блока анализа и установит триггер 18 в единичное состояние. Сигнал с единичного выхода этого триггера поступит на элемент ИЛИ.22, и через него на выход 12 компаратора, сигнализируя, что измеряемое число меньше,чем нижний допуск. Одновременно этот сигнал поступит на нулевые входы триггеров 17 и 19, блокируя их установку в единичное состояние. Если , то в единичное состояние будут установлены триггеры 17 и 18, а сигнал появится на выходе 13 компаратора. Если И В, то в единичное состояние будут установлены триггеры 17-19, и сигнал появится на выходе 11 компаратора. Во втором режиме генератор 2 импульсов отключается, а на группу входов 8 компаратора подаются сигналы логического нуля. Сигналом об оконча нии передачи числа через вход 10 компаратора служит импульс, подаваемый на S-вход триггера 18 блока 3 анализа. Этот импульс модулирует срабатывание блока 5 сравнения, так что логика работы блока 3 анализа в любом и режимов идентична. Таким образом, сигнал на одном из в()1ходов 11-13 компаратора появится через время T yn-tf, , где - величина измеряемого числа , -tn - 1ериод следования импульсов (на выходе генератора 2 или на входе 10 компаратора . Пpeдлaгae Jй компаратор, имеет более высокую надежность (исключается возможность ложных срабатыв.аний ), а также меньшую сложность, так как нет необходимости перестраивать схему компаратора для работы с числами, представленными различным кодом.