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差额比较器和直线步进电机通用集成电路制造技术

技术编号:3411485 阅读:178 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
差额比较器和直线步进电机通用集成电路。在数字电路中,比较器只比较两个数的大小,要想知道差额就必须借用计算器,用减法程序来实现。本发明专利技术是使用数字逻辑电路设计的,不需要软件程序,也不用分减数和被减数,只要在输入端输入两个二进制数,在输出端,就可以得到差额,其结构简单,成本低,使用方便,可以通过与比较器或多输入与门的连接,实现数字的窗口比较器,和逻辑控制器,用于温度、气味、距离和电压以及步进电机的调频,也可以用于光、声波的探测。本发明专利技术中的直线步进电机通用集成电路,就是使用它的一个实例。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字集成电路,涉及到硬件逻辑电路计算器以及直线步进电机驱动电路。在数字电路中,比较器只比较两个数的大小,要想知道差额就必须借用计算器,使用减法程序来实现,大家知道,计算器是由单片机制成,其结构复杂、功能强大,如果只用来做减法,有点大材小用,也不方便。拥有人造肌肉是机器人制造者的梦想,为此大家想出了多种方法来实现它的功能,但由于各种缺陷,都不够理想。在中国专利申请号200410069382X《人造肌肉和仿真机器人》和中国专利申请号200520002353.1《多极动子数控直线步进电机》中提供的直线步进电机,它们主要有以下缺点它的控制电路庞杂,给制造和使用带来很多不便、高成本、实用性差。本专利技术的目的是提供一种差额比较器,它由硬件数字逻辑电路组成,其结构简单,能计算出两个数之间的差额。本专利技术的另一个目的是利用差额比较器控制器直线步进电机的通用集成电路,它可以大幅减少电机驱动电路中的器件,缩小控制电路板所占用的空间,加强电机运动状态的自我感知能力,提高电机的综合性能。本专利技术的目的是这样实现的差额比较器由多个计算单元组成,每一个计算单元,设置两个二进制输入端,A端和B端,A端连接异或门(1)的一个输入端,异或门(1)的另一个输入端连接借位输入端(11)(或连接相邻的低位计算单元的借位输出端),异或门(1)的输出端,连接异或门(3)的一个输入端,在异或门(1)的输出端和另一个输入端,连接与门(2)的两个输入端,与门(2)的输出端连接或门(5)的一个输入端,异或门(3)的另一个输入端连接B端,输出端连接或门(6)的一个输入端,在B端和异或门(3)的输出端,连接与门(4)的两个输入端,与门(4)的输出端连接或门(5)的一个输入端,或门(5)的另一个输入端,连接与门(2)的输出端,或门(5)的输出端连接借位信号输出端(13)(或连接高位计算单元的借位输入端),借位信号输出端(13)也是A小于B时的信号输出端、也是输出反向信号和加一信号的输出端,在差额比较器的最高计算单元,借位信号输出端(13)用于联接数字反向控制端(12),异或门(3)的输出端连接异或门(6)的一个输入端,异或门(6)的另一个输入端,连接使数字反向的控制端(12),输出端连接异或门(7)的一个输入端,异或门(7)的另一个输入端连接进位输入端(17)或叫加一输入端(17)(或连接相邻的低级计算单元的进位输出端),异或门(7)的输出端连接寄存器(9),与门(8)的两个输入端,与异或门(7)的两个输入端并连,输出端连接进位信号输出端(14)(或连接相邻的高位计算单元的进位输入端),寄存器(9)的控制端连接时钟控制输出使能(16),输出端连接单元计算结果输出端(10),在各计算单元的计算结果输出端,连接多输入异或门的输入端,异或门的输出端,连接差额比较器的全同输出端(15)。直线步进电机通用集成电路,是由时钟、分频器、计数器、比较器、触发器、门电路、摸/数转换器、移位寄存器、锁存器、开关电路等组成,具有预置数功能计数器(a3)的脉冲输入端连接分频器(a7),控制端(0)通过触发器(a1)和或门(a2),连接计数器(a3)和计数器(a10)的运行/暂停控制端,或门(a2)的另一个输入端连接或门(a4)的输出端,或门(a4)的一个输入端连接一个反向器,计数器(a3)的置数输入端连接输入端(18)和与门开关(O1)的输出端,计数器(a3)的复位脉冲输出端,分为三路,第一路,连接计数器(a10)的脉冲输入端;第二路,连接的与门(a5)的一个输入端,与门(a5)的另一个输入端连接一个反向器的输出端,和移位寄存器(f1)的串行信号输入控制端,与门(a5)的输出端,连接移位寄存器(f1)的串行信号输入端,移位寄存器(f1)的脉冲输入端连接与门(a6)的输出端,与门(a6)的一个输入端连接反向器,另一个输入端连接分频器(a7),移位寄存器(f1)的方向控制端连接反向器(a8)、与门(D0)和计数器(a10)的方向控制端;第三路,连接与门(B1)的一个输入端;计数器(a10)的输出端连接比较器(a9),比较器(a9)的另一个输入端连接信息输入端(19),和与门开关(O2)的输出端,比较器(a9)的大于输出端连接异或门(D3)一个输入端,异或门(D3)输出端连接异或门(D2)的一个输入端,异或门(D2)的另一个输入端连接方向控制端(23),异或门(D2)的输出端连接异或门(D1)的一个输入端,异或门(D1)另一个输入端连接比较器(e2)的全同输出端,异或门(D1)的输出端连接与门(D0)的一个输入端,比较器(a9)的全同输出端与比较器(D8)的全同输出端相联,并与触发器(B0)输入端连接,与其连接的还有与门(D4)、或门(D5)、异或门(D6)每个的一个输入端,触发器(B0)的输出端,分为五路,第一路,连接与门开关(O1)控制端前面的反相器;第二路,连接与门(B1)的一个输入端,与门(B1)的另一个输入端,连接计数器(a3)的复位脉冲输出端,与门(B1)的输出端连接与门(B2)的一个输入端,与门(B2)的另一个输入端连接时钟(B3),与门(B2)的输出端连接移位寄存器(f1)的脉冲输入端;第三路,通过一个反向器,连接移位寄存器(f1)的串行信号控制端,和与门(a5)的一个输入端,与门(a5)的另一个输入端连接,计数器(a3)的复位脉冲输出端,与门(a5)的输出端连接移位寄存器(f1)的串行信号输入端;第四路,通过反向器连接与门(a6)的一个输入端,与门(a6)的另一个输入端连接分频器(a7),输出端连接移位寄存器(f1)的移位脉冲输入端;第五路,连接与门(B4)的一个输入端,与门(B4)的另一个输入端连接差额比较器(c2)的全同输出端,差额比较器(c2)的全同输出端,还通过反向器连接计数器(e12)的复位清零控制端,差额比较器(c2)的两个输入端,分别连接模/数转换器(c1)和计数器(a10)的输出端,摸/数转换器(c1)连接模拟信号输入端(20),与门(B4)的输出端连接触发器(c0),触发器(c0)的输出端,分为四路,第一路,连接与门开关(O2)控制端前面的反相器;第二路,通过反向器连接或门(a4)的一个输入端;第三路,连接与门(c3)的一个输入端,与门(c3)的另一个输入端,连接计数器(a3)的复位脉冲输出端,它的输出端连接锁存器(f2)的控制端,和开关电路(f3)的控制端;第四路,连接与门(D0)的一个输入端;第五路,连接比较器(e2)、(e3)、(e4)、(e5)和计数器(e12)的电源控制端,单程/往返控制端(21)连接触发器(D7),触发器(D7)的Q端连接异或门(D6),异或门(D6)的另一个输入端连接比较器(a9)和(B8)的全同输出端,异或门(D6)的输出端,连接或门(D5)的一个输入端,触发器(D7)Q的反向输出端,连接或门(D5)的另一个输入端,或门(D5)的输出端连接或门(a4)的一个输入端,或门(a4)的另一个输入端,连接一个反向器,或门(a4)的输出端,连接或门(a2)的一个输入端,或门(a2)的输出端,连接计数器(a3)和计数器(a10)的运行/暂停控制端,触发器(D7)Q的反向输出端,还连接与门(D4)的一个输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
差额比较器,包括多个计算单元,每个计算单元由与门、或门、异或门和或非门组成,其特征是:每一个计算单元,设置两个二进制输入端,A端和B端,A端连接异或门(1)的一个输入端,异或门(1)的另一个输入端连接借位输入端(11)(或连接相邻的低位计算单元的借位输出端),异或门(1)的输出端,连接异或门(3)的一个输入端,在异或门(1)的输出端和另一个输入端,连接与门(2)的两个输入端,与门(2)的输出端连接或门(5)的一个输入端,异或门(3)的另一个输入端连接B端,输出端连接或门(6)的一个输入端,在B端和异或门(3)的输出端,连接与门(4)的两个输入端,与门(4)的输出端连接或门(5)的一个输入端,或门(5)的另一个输入端,连接与门(2)的输出端,或门(5)的输出端连接借位信号输出端(13)(或连接高位计算单元的借位输入端),借位信号输出端(13)也是A小于B时的信号输出端、也是输出反向信号和加一信号的输出端,在差额比较器的最高计算单元,借位信号输出端(13)用于联接数字反向控制端(12),异或门(3)的输出端连接异或门(6)的一个输入端,异或门(6)的另一个输入端,连接使数字反向的控制端(12),输出端连接异或门(7)的一个输入端,异或门(7)的另一个输入端连接进位输入端(17)或叫加一输入端(17)(或连接相邻的低级计算单元的进位输出端),异或门(7)的输出端连接寄存器(9),与门(8)的两个输入端,与异或门(7)的两个输入端并连,输出端连接进位信号输出端(14)(或连接相邻的高位计算单元的进位输入端),寄存器(9)的控制端,连接时钟控制输出使能(16),输出端连接单元计算结果输出端(10),在各计算单元的计算结果输出端,连接多输入异或门的输入端,异或门的输出端,连接差额比较器的全同输出端(15)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张金铭
申请(专利权)人:张金铭
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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