Интерполятор

 

ИНТЕРПОЛЯТОР, содержащий .два регистра, два умножителя, два сумматора, блок постоянной , причем выходы умножителей подключены к первым информационным входам сумматоров, выходы которых являются выходами координат интерполятора , отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет одновременного фор мирования нескольких векторов, в него введены два регистра, два вычитателя и счетчик, причем второй информационный вход первого сумматора , первый информационньй вход первого вычитателя и второй информационный вход второго сумматора, первый информационный вход второго вычитателя соединены с выходами г .y.,.. JJ первого и третьего регистров соответственно , выходы второго и четвертого регистров подключены к вторым информационным входам первого и второго вычитателей соответственно, выходы которых подключены к первой и второй группам адресных входов блока постоянной памяти и к первым информационным входам умножителей, к вторым информационным входам которых подключены информационные входы счетчика, выходы переноса первого и второго вычитателей соеди нены с входами знака первого и второго сумматоров соответственно, вход счетчика соединен с информационным выходом блока постоянной па (Л мяти, выход переноса счетчика является выходом конца интерполирования интерполятора, выход поля разрешения записи первой координаты блока постоянной памяти соединен с входами разрешения записипервого и третьего регистров, а выход со поля разрешения записи второй коор05 00 динаты блока постоянной памяти соединен с входами разрешения записи ю сд второго и четвертого регистров, информационные входы первого и второго регистров и информационные входы третьего и четвертого регистров попарно объединены и являются входами первой и второй координат интерполятора , входы разрешения, записи и синхронизации блока постоянной памяти являются группой управляющих входов интерполятора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (я) 4 6

АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (21) 3750906/24-24 (22) 05.06.84 (46) 07.12.85. Бюл. М 45 (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР (72) Г.И.Грездов, И.Ф.Дубовой, Г.А.Лобок, Ю,О.Шимановский и В.А.Ярославкин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н- 8!3406, кл. С 06 F 3/153, 1979.

Авторское свидетельство СССР !! - 922718, кл. G 06 F 3/153 1980;

Гуглин И.Н, Электронный синтез телевизионных изображений. 11.:

Советское радио, 1979, с. 178, рис. 5. 19, (54) (57) ИНТЕРПОЛЯТОР, содержащий .два регистра, два умножителя, два сумматора, блок постоянной памяти, причем выходы умножителей подклю. чены к первым информационным входам сумматоров, выходы которых являются выходами координат интерполятора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет одновременного фор мирования нескольких векторов, в него введены два регистра, два вычитателя и счетчик, причем второй информационный вход первого сумматора, первый информационный вход первого вычитателя и второй информационный вход второго сумматора, первый информационный вход второго вычитателя соединены с выходами первого и третьего регистров соответственно, выходы второго и четвертого регистров подключены к вторым информационным входам первого и второго вычитателей соответственно, выходы которых подключены к первой и второй группам адресных входов блока постоянной памяти и к первым информационным входам умножителей, к вторым информационным входам которых подключены информационные входы счетчика, выходы переноса первого и второго вычитателей соеди нены с входами знака первого н второго сумматоров соответственно, вход счетчика соединен с информаци- Е

O онным выходом блока постоянной памяти, выход переноса счетчика является выходом конца интерполирова- (" ния интерполятора, выход поля разрешения записи первой координаты блока постоянной памяти соединен с входами разрешения записи первого и третьего регистров, а выход поля разрешения записи второй координаты блока постоянной памяти соединен с входами разрешения записи второго и четвертого регистров, информационные входы первого и второго регистров и информационные входы третьего и четвертого регистров попарно объединены и являются входами первой и второй координат интерполятора, входы разрешения, записи и сии- ) хронизации блока постоянной памяти являются группой управляющих входов интерполятора.

1196895

Изобретение относится к. цифровым вычислительным устройствам, а именно к устройствам для формирования векторов, и может быть использовано в самых различных устройствах, например, для построения .на экране

ЭЛТ векторов произвольных наклонов и величин.

Цель изобретения — повышение быстродействия за счет одновременно

ro формирования нескольких векторов.

На чертеже приведена схема интерполятора.

Интерполятор содержит регистры

1-4, вычитатели 5 и 6 ° умножители

7 и 8, сумматоры 9 и 10, блок 11 постоянной памяти и счетчик 12.

Интерполятор работает следующим образом.

На входы х и у интерполятора поступают координаты Х и У узловых точек интерполирования., Запись координат производится последовательно сначала в четный, затем в нечет ный регистры. Например, имеется последовательность координат узловых

1 точек х î, x„y„» 1, й, ytn-1»,Хв» y?h

Из указанной последовательности координаты хо» у ; x<» y» ° ° x>„ ° у „ будут записаны в четные регистры 1 и 3, а координаты х,, у ; х у, °,х „1» у „„вЂ” в нечетные регистры 2 и 4. Вычитатели 5 и 6 всегда формируют разности дхх 5@ х, и by=y -у„,ц„и признак того, какая иэ координат — четная .или нечетная— больше. Сформированные разности дх и by поступают соответственно иа четвертый и пятый входы блока 11.

Код на вы- Вес младшего Число точек ходе блока разряда интерполирования И

00000001

00010000

256

1 1ХХХХХХХ

2 01ХХХХХХ

3 001ХХХХХ

4 0001 ХХХХ

5 00001 ХХХ

128

32

16

У Положение первой кода значащей единицы в коде максимальной разности

Блок 11 работает при наличии на его первом входе сигнала разрешения

P. При этом при наличии команды записи W и по приходу очередного строб-импульса на втором или третьеь, выходе блока 11 появится сигнал занесения соответственно в четные 1, 3 или нечетные 2, 4 регистры. Далее иэ поступающих на блок 11 разностей

10 дх и ду вычисляется максимальная по модулю величина ма»с(дх, ду) и определяется номер разряда, в котором находится первая единица со стороны старших разрядов. Например, д к=10001101» д у=00010010, максах, ду р дх 10001101. Первая значащая единица со стороны старших разрядов находится в восьмом разряде, считая первый разряд младшим, а восьмой — старшим. В результате проведенного анализа блок 11 сформирует на выходе код 00000001, поступающий на счетчик 12 и разрешающий прохождение счетных импульсов на

25 первый — самый младший - Разряд счетчика 12. Если в максимальной разности первая значащая единица будет в седьмом разряде, то код на выходе блока логики будет 00000010 и счетные импульсы на счетчик 12 будут проходить уже не йа первый, а иа второй разряд.

Ниже показано соответствие.выходного кода блока 11 положению пер3S вой значащей единицы в коде максимальной разности. Единица в выходном коде блока 11 определяет, на какой разряд счетчика 12 будут поступать с етные импульсы, т.е. какой разряд в этом случае будет считаться младшим, а значит и его вес, а также число точек интерполирования.

1196895

Число точек

Код на вы ходе блок

Положение первой значащей единицы в коде максимальной разности младшего зряда интерполирования И кода

100000ОО

6 000001ХХ

7 0000001Х

8 00000001

128 где а — код разности дх или ду;

Ь - код счетчика 12;

Ф т кнт

Внр нин

14 15

Код счвтчн- О 16 32 48 64 80 96 112 128 144 160 176 192 208 225 240 кв 12

0 1 1 2 2 3 3 4 4 ° 5 6 6 7 7 8 8 ,0 1 2 2 3 4, 5 & 6 7 8 9 1О 11 11 12

Ьк

ЬУ

После того, как сформировался код на выходе блока 11, на счетчик 12 поступают счетные импульсы до тех пор, пока не возникает сигнал переноса иэ восьмого разряда, являющийся сигналом конца интерполирования.

Этот сигнал поступает на выход Е интерполятора. Затем на входы Х и У интерполятора можно подавать новые значения координат.

Далее коды разностей д х и д у совместно с кодом счетчика 12 поступают на умножители 7 и 8 соответственно, которые производят М операций умножения кода соответствующей разности на последовательность кодов счетчика 12. При этом умножители 7 и 8 производят нормированную операцию умножения, т.е. аЬ

Il =—

Как видно из приведенного примера, погрешность интерполирования не превышает одной точки.

Полученные произведения поступают далее на сумматоры 9 и 10, где происходит алгебраическое суммирование значения чет1 ой координаты

15 n — - полная разрядность счетчика 12;

П вЂ” код произведения на выходе умножителей 7 или 8.

Для пояснения сказанного рассмотрим пример д x=9, д у= 13", макс дх, д у)= ду= 13; в двоичном коде макс д х, д у) =00001 101 . Из изложенного следует, что счетные импульсы будут подаваться на четвертый раз 5,ряд, его вес будет равен восьми единицам и количество точек интерполирования М=16.

Запишем значения точек интерполирования для координат х и у в со30 ответствии с формулой

tl -=-— аЬ

1п

Результат операции умножения запи сывается с округлением до ближайшего целого числа, что соответствует принципу работы умножителей 7 и 8.

50 с получением произведения, Это сделано для того, чтобы исключить . накопление погрешности при интерполировании.

На выходах сумматоров 9 и 10, таким образом, формируются полные координаты точек интерполирования.

Составитель П.Чистобородов

Редактор Ar.Шандор Техред Л.Мартяшова Корректор Г.Решетник

Заказ 7566/49 Тирам 709

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ултород, .ул. Проектная, 4