Устройство для преобразования координат

 

Изо6рете 1ие относится к вычисли тельной технике и может быть использовано для преобразования прямоугольных координат в полярные. Устройство содержит компараторы 1, 2, 6, 10, блоки 3, 4 выделения абсолютных значений , дешифратор 5, переключающий блок 7, блок 8 вычисления модуля, умножающий цифроаналоговый преобразо ватель 9, реверсивный счетчик 11, генератор 12 импульсов, блок 13 постоянной памяти, сумматоры 14, 15 мультиплексоры 16, 17. С помощью компараторов 1, 2, 6 и дешифратора 5 формируются три старших разряда кода аргумента. Наибольшая прямоугольная координата подается на аналоговый вход блока 9, а наименьшая - на вход компаратора 10. Динамическое равно- . весне в контуре 9-10-11-13 возникает при уравновешивании наименьшей координаты и произведения наибольшей координаты на тангенс угла между пр.еобразуемым вектором и его наибольшей проекцией. Указанный угол накапливается в реверсивном счетчике II и после добавления в случае необходимости константы, равной 45, образует вместе с тремя старшими разрядами код аргумента.. Одновременно в блоке 8 с помощью известного тригонометрического соотношения по прямоугольным координатам и углу формируется значение модуля вектора. 1 ил. Q ю сл с ю со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

51 А1 (19) (111 (gI) 4 G 06 G 7/22

ГОСУДАРСТНЕННЫИ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, V

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3814354/24-24 (22) 20.11.84 (46) 07.06.86, Бюл. Ф 21 (71) Московский институт электронной техники (72) Л. M. Жаворонков и В. Г, Варламов (53) 681,3(088,8) (56). Патент США № 4019032, кл. С 06 С 7/22, опублик, 1977.

Авторское свидетельство СССР

9 913402, кл. С 06 G 7/22, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

КООРДИНАТ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для преобразования прямоугольных координат в полярные. Устройство содержит компараторы 1, 2, 6, 10, блоки 3, 4 выделения абсолютных значений, дешифратор 5, переключающий блок 7, блок 8 вычисления модуля, умножающий цифроаналоговый преобразо ватель 9, реверсивный счетчик 11, генератор 12 импульсов, блок 13 постоянной памяти, сумматоры 14, 15 мультиплексоры 16, 17, С помощью компараторов 1, 2, 6 и дешифратора 5 формируются три старших разряда кода аргумента. Наибольшая прямоугольная координата подается на аналоговый вход блока 9, а наименьшая - на вход компаратора 10. Динамическое равно весие в контуре 9-10-11-13 возникает при уравновешивании наименьшей координаты и произведения наибольшей координаты на тангенс угла между преобразуемым вектором и его наибольшей проекцией. Указанный угол накапливается в реверсивном счетчике ll и пос ле добавления в случае необходимости константы, равной 45, образует вместе с тремя старшими разрядами код аргумента.. Одновременно в блоке 8 с помощью известного тригонометричес кого соотношения по прямоугольным координатам и углу формируется значение модуля вектора. l ил, 1236510 если С= О, (2) 45 -, если С =

0 О 0 0

0 0 1 О

2 1 0 1 P

О 0

О 1

1 О где

3 1 0 О О

4 1 1 О

1 1

О О если С= О, о

90-, если С = 1

5 1 1 б О 1 1 1 о

1 О

Код выходе выходе

7 О 1 О 1

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в датчиках положения объектов, при переходе от одной системы координат к другой. $

Цель изобретения - повышение динамической точности.

В предложенном устройстке решается уравнение !

О ш1п(/х/, /у/ J шах(/х /, /у/ j

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит компараторы

1 и 2, блоки 3 и 4.выделения абсолют» иых значений, дешифратор 5, компара- 20 тор 6, переключающий блок 7, содержащий переключатели 7, и 7, блок 8 вычисления модуля вектора, умножающий цифроаналоговый преобразователь

9, компаратор 10 реверсивный счет- 2 чик Il генератор 12 импульсов,, блок 13 постоянной памяти, сумматоры

14, 15 и мультиплексоры 16 и 17.

Устройство преобразования координат работает следующим образом.

На входи компараторов i, 2 и бло ков 3 и 4 поступают напряжения, соответствующие проекциям Х и 7 вектора на оси прямоугольной системы координат.

Дешифратор 5 по сигналам А, В, С компараторов 1, 2, 6 формирует трех разрядный двоичный код того октанта, которому принадлежит вектор„ в соответствии с приведенной таблицей.

Код аргумента вектора равен сумме. указанного кода старших разрядов и кода младших разрядов, изменяющегося в пределах одного октанта.

Блоки 3 и 4 приводят вектор к первому квадранту. При этом дешифра тор 5 указывает, в какой половине этого квадранта находится вектор, а компаратор 6 определяет, какая из проекций Х или Y является наибольшей.

Она поступает на аналоговый вход умножающего цифроаналогового преобразователя 9.

Другая проекция поступает на вход компаратора 10. В замкнутом контуре автоматического регулирования, состоящем из блоков 9, 10, 11, 131, устанавливается динамическое равнове сие, соответствующее уравнению (1).

В состоянии равновесия в реверсивном счетчике 11 устанавливается дво ичный код угла между вектором и наибольший из его проекции на оси пря» моугольной системы координат, а на выходе блока 13 - код функции тангенса, Выходное напряжение преобразователя 9 пропорционально произведению в правой части уравнения (1). Сумма тор 1 формирует код разности 45 а мультиплексор !7 - код младших разрядов аргумента по правилу

Полный код аргумента, содержащий

И+3 двоичных разряда, образуется путем объединения выходов дешифратора

5 и мультиплексора 17 согласно фор» муле (2), Модуль вектора вычисляется в первом квадранте, как сумма проекции Х и Y. на направление, заданное углом к оси ОХ прямоугольной системы координат

R = (Х}соз P + )7 sin 9, о разности 90 - образуется на сумматора 14, а код /"" - на мультиплексора 16.

Составитель И. Шелипова

Редактор П. Коссей Tezpep Г.Гербер, Корректор О. Луговая з

Заказ 1093/53 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам.изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12365

Формула изобретения

Устройство для преобразования ксординат, содержащее первый и второй блоки выделения абсолютных значений, входы которых соединены с соответствующими входами задания прямоугольных координат устройства и с первыми входами соответственно первого и второго компараторов, а выходы - с соответст- 1О вующими входами третьего компаратора, переключающий блок, генератор импуль.сов, выход которого соединен с тактовым входом реверсивного сМетчика, вьгход которого соединен с входом блока постоянной памяти, и блок вычисления модуля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения динамической точности, устройство содержит дешифратор, четвертый компаратор, умножающий цифроаналоговый преобразователь, два сумматора и два мультиплексора, при этом переключающий блок выполнен в виде двух переключателей, выходы первого, второго и 25 третьего компараторов соединены с соответствующими входами дешифратора, выход третьего компаратора соединен с управляющими входами переключателей .и первого и второго мультиплексо" ЗО ров, выход блока постоянной памяти соединен с цифровым входом умножающего цифроаналогового преобразователя, аналоговый вход которого через

10 4 первый переключатель соединен с выходами соответственно первого и второго блоков выделения абсолютных значений, а выход — с первым входом четвертого компаратора, второй вход которого через второй переключатель соединен с выходами соответственно второго и первого блоков выделения. абсолютных значений, а также с входами задания ортогональных составляющих блока вычисления модуля вектора, выход четвертого компаратора соеди нен с входом управления реверсом реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика соединен с первыми входами первого и второго сумматоров и с первыми информационными входами первого и второго мультиплексоров, второй вход первого сумматора соеди нен с шиной задания первой константы устройства, а выход - с вторым информационным входом первого мультиплексора, выход которого соединен с входом задания угла блока вычисления модуля вектора, второй вход второго сумматора соединен с шиной задания второй константы устройства, а выход - с вторым информационным входом второго мультиплексора, выход которого вместе с кодовым выходом дешифратора образует выход полярного угла устройства, вторые входы первого и второго компараторов соединены с шиной нулевого потенциала.