Генератор векторов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств для отображения графической информации, станков с ЧПУ и др. Цель изобретения - повышение точности генератора векторов, которая достигается введением регистров сдвига, приращений ДХ и ДУ, преобразователя кодов , второго триггера, второго коммутатора и соответствующих функциональных связей . 2 ил. 1С 00 UD ю О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК бр 4 G 09 G 1/08 14

ЬИ Эл%1$

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3897313/24-24 (22) 20.05.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (71) Донецкий ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт (72) Е. А. Башков, В. П. Боюн и В. А. Лисовин (53) 081.327.11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 525980, кл. G 06 К 15/20, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1010646, кл. G 09 G I/08, 1984.

„„Я0„„1278926 (54) ГЕНЕРАТОР ВЕКТОРОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств для отображения графической информации, станков с ЧПУ и др. Цель изобретения — повышение точности генератора векторов, которая достигается введением регистров сдвига, приращений ЛХ и ЛУ, преобразователя кодов, второго триггера, второго коммутатора и соответствующих функциональных связей. 2 ил.

12

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств для отображения графической информации, станков с ЧПУ и др.

Цель изобретения — повышение точности генератора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — — функциональная схема дешифратора.

Генератор векторов содержит реверсивные счетчики 1 и 2 с параллельной записью координат Х и Y первой граничной точки вектора, первый 3 и второй 4 сумматоры, регистры 5 и 6 координат Х и Y второй граничной точки вектора, первый 7 и второй 8 элементы сравнения с нулем, элемент И 9, первый триггер 10, накапливающий регистр 11, дешифратор 12, элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, первый коммутатор 14, третий сумматор !5, блок 16 элементов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, регистры

17 и 18 сдвига приращений ЛХ и ЛУ, второй коммутатор 19, второй триггер 20 и преобразователь 21 кодов.

Дешифратор содержит (фиг. 2) элемент

HE 22, четыре элемента И 23 — 26 и элементы HE 27 — 29. Дешифратор 12 имеет входы

30 — 35 и в ы ходы 36 — 39.

При этом сигналы с выходов 36 и 39 дешифратора 12 вызывают соответственно уменыпение и увеличение на единицу содержимого реверсивного счетчика 1, а сигналы с выходов 37 и 38 — уменьшение и увеличение на единицу содержимого реверсивного счетчика 2.

Появление сигналов на выходах 36 †-39 дешифратора 12 QIIHcblBBK)TcB следующими выражениями

Выход 36 = (вх. 30) 3 ex. 3)) 3 (вх. 32) К (вх. 33) 8 (вх. 34);

Выход 37 = (вх. 30) 3, (вх. 31)К (вх. 3о) 3 (вх.34) 3 (вх. 35);

Выход 38 = (вх. 30) Х (вх. 31) !! (вх 32) Я (вх,34) 3 (вх. 331;

Выход 39 = (вх. 30) д (вх. 3))3 (вх. 32) 8, (вх. 33) 8, (вх. 34).

Реверсивные счетчики 1 и 2 с параллельной записью предназначены для приема и модификации в процессе генерации координат Хх ll УА первой граничной точки вектора. Эти координаты во время работы устройства меняются, IlocToHHIIo приближаясь к координатам ХВ и УВ второй граничной точки вектора, которые записываются в регистры 5 и 6.

Сумматоры 3 и 4 необходимы для вычисления приращений ЛХ=ХВ--Х; и ЛУ =

= YB — Уд), которые Ilogаются на элементы 7 и 8 сравнения с пулем и на регистры 7 и 18 сдвига. Коммутатор! 4 предназначен для подачи на вход блока 16 элементов ИСКЛЮЧА1ОШЕЕ ИЛИ содержимого регистров

17 или 18 сдвига приращений ЛХ или ЛУ.

78926

10 !

Управляется коммутатор 14 инверсным выходом знакового разряда накапливающего регистра 11. Г1ри этом, если содержимое накапливающего регистра ll положительно или равно нулю, то на выходе коммутатора 14 будет число из регистра сдвига приращения ЛХ. При отрицательном содержимом накапливающего регистра 11 на выходе коммутатора 14 будет число из регистра сдвига приращения ЛУ. Блок 16 элементов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ служит для инвертирования под управлением элемента

ИСКЛЮЧА1ОШЕЕ ИЛИ 13 информации с выхода коммутатора 14

Преобразователь 21 кодов предназначен для образования абсолютного значения приращения ЛУ. При этом, если приращение

AY положительно, то оно появляется на выходе преобразователя 21 кодов без изменен и й.

При отрицательном приращении ЛУ на выходе преобразователя 21 кодов находится дополнительный код исходного приращения ЛУ.

Коммутатор 19 под управлением триггера 20 пропускает на соответствующий вход сумматора 15 абсолютное значение приращения ЛУ или содержимое накапливающего регистра 11. При этом, если триггер 20 находится в состоянии логического нуля, то на выходе коммутатора 19 будет абсолютное значение приращения ЛУ с выхода преобразователя 21 кодов. Если триггер 20 находится в состоянии логической единицы, то на выходе коммутатора 19 будет число из накапливающего регистра 11.

Элемент И 9 необходим для определения момента совпадения координат первой и второй граничных точек вектора.

Триггер 10 предназначен для формирования цикла работы устройства от момента прихода сигнала на вход «Пуск» и до прихода сбрасывающего сигнала с выхода элемента И 9.

Триггер 20 необходим для выделения первого тактового импульса, поступающего на вход устройства после прихода сигнала «Пуск».

Дешифратор 12 сл жит для подачи импульсов суммирования или вычитания на реверсивные счетчики 1 и 2 координат Х и Y первой граничной точки вектора. Распределение импульсов по выходам дешифратора 12 осуществляется в зависимости от знаков приращений, поступающих с выходов знаковых разрядов регистров 17 и 18 сдвига и от текущего знака с выхода знакового разряда накапливающего регистра 1.

Устройство работает следующим образом.

С входов Хх, Ух, Х», У)) по переднему фронту сигнала «Запись кодов» в реверсивные счетчики 1 и 2 с параллельной записью и в регистры 5 и 6 вводятся значения координат Х и Y первой и второй граничных точек вектора и производится об1278926

55 нуление триггера 10. Сумматоры 3 и 4 производят вычисление приращений ЛХ=Хв — Хх и ЛУ = Ys — Yp„после чего сигнал «Запись кодов» снимается и своим задним фронтом записывает приращения ЛХ и ЛУ в регистры 17 и !8 сдвига, которые имеют число разрядов на единицу большее, чем сумматоры 3 и 4, причем знаковые разряды сумматоров 3 и 4 записываются одновременно в два старших разряда соответствующих регистров 17 и 18 сдвига. При этом, так как триггер 10 соединен с асинхронным инверсным входом сброса и динамическим входом триггера 20 и инверсным входом сброса накапливающего регистра 11, то нулевой потенциал на выходе триггера 10 также вызывает сброс триггера 20 и накапливающего регистра 1! в нуль.

В результате этого, на выходах коммутаторов 14 и 19 находятся соответственно приращение ЛХ и абсолютное значение приращения ЛУ. При этом, если приращение ЛХ отрицательно, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 будет потенциал логического нуля, в результате чего на соответствующий информационный вход сумматора 15 поступает отрицательное приращение ЛХ без преобразования.

При положительном приращении ЛХ, под управлением элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 13, блок 16 элементов ИСКЛЮЧАЮIIIEE ИЛИ пропускает на соответствующий информационный вход сумматора 15 инверсное значение приращения ЛХ. На вход переноса сумматора 15 при этом поступает потенциал логической единицы с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13. В результате этого, сумматор 15 осуществляет вычисление разности абсолютных значений приращений ЛУ и ЛХ.

С приходом сигнала «Пуск» триггер 10 устанавливается в состояние логической единицы и с управляющего входа накапливающего регистра 11 снимается сигнал установки в нуль.

После этого, по переднему фронту первого тактового импульса по входу «ТИ» разность абсолютных значений приращений

ЛУ и ЛХ с выхода сумматора 15 записывается в накапливающий регистр 11 и триггер 20 устанавливается в состояние логической единицы. В результате этого, по переднему фронту сигнала с выхода триггера

20 регистры 17 и 18 сдвига сдвигаются на один разряд влево, причем в младщий разряд их записывается потенциал логического «О», а коммутатор 19 пропускает на свой выход содержимое накапливающего регистра 11.

В результате этого, если содержимое накапливающего регистра 11 положительно или равно нулю, то сумматор 15 производит вычитание абсолютного значения приращения 2ЛХ из содержимого накапливающего регистра 11. При отрицательном со5 !

О !

40 держпмом пакапливакпцего реги.тра 11 Hd сумма.i, ре выполняется сложение числа из накапливающего регистра I I и абсолютного значения приращения 2ЛУ.

По переднему фронту тактовых импульсов в накапливающий регистр 11 записывается информация с выхода сумматора 15.

По заднему фронту любого тактового импульса, если триггеры 10 и 20 находятся в состоянии логической «1», дешифратор 12 подает на управляющие входы реверсивного счетчика 1 или 2 суммирующий или вычитающий импульс в зависимости от знаков приращений 2ЛХ и 2ЛУ и знака числа в накапливающем регистре 11.

При этом, если число в накапливающем регистре 11 положительно или равно нулю, то дешифратор 12 выдает суммирующий или вычитающий импульс в зависимости от знака приращения 2ЛУ на соответствующий управляющий вход реверсивного счетчика 2.

При отрицательном содержимом накапливающего регистра 11 импульс суммирования и вычитания поступает в зависимости от знака приращения 2ЛХ на соответствующий управляющий вход реверсивного счетчика 1.

Таким образом, после прихода сигнала

«Запись кодов» устройством производится вычисление разности абсолютных значений приращений ЛХ и ЛУ. По переднему фронту первого тактового импульса, поступающего после прихода сигнала «Пуск» на вход устройства, вычисленная разность записывается в накапливающий регистр 11, взводится в единицу триггера 20 и осуществляется сдвиг регистров 17 и 18 сдвига. По заднему фронту первого тактового импульса дешифратором 12 производится либо подача суммирующего или вычитающего импульса в зависимости от знака приращения 2 ьУ на реверсивный счетчик 2, либо, если содержимое накапливающего регистра 11 отрицательно, подача суммирующего или вычитающего импульса в зависимости от знака приращения 2лХ на реверсивный счетчик 1.

В следующих тактах в зависимости от знака числа в накапливающем регистре 11 производится либо вычитание абсолютного значения приращения 2ЛХ, хранящегося в регистре 17 сдвига, из содержимого накапливающего регистра 1! и подача суммирующего или вычитающего в зависимости от знака приращения 2ЛУ импульса на реверсивный счетчик 2, либо, если содержимое накапливающего регистра 11 отрицательно, суммирование абсолютного значения приращения 2ЛУ, хранящегося в регистре 18 сдвига с числом, находящимся в накапливающем регистре 11, и подача суммирующего или вычитающего в зависимости от знака приращения 2ЛХ импульса на реверсивный счетчик 1.

5 127892

Цикл работы продолжается до поступления на элемент И 9 сигналов с выходов элементов 7 и 8 сравнения с нулем, говорящих о том, что текущие координаты Х и Y первой граничной точки вектора, находящиеся в реверсивных счетчиках 1 и 2, стали равны координатам Х и Y второй граничной точки вектора, записанным в регистры 5 и

6. Элемент И 9 при этом сбрасывает триггер 10, на чем работа устройства заканчивается.

Формула изобретения

Генератор векторов, содержащий реверсивные счетчики с параллельной записью координат Х и Y первой граничной точки вектора, первые входы которых являются входами подачи координат первой граничной точки вектора генератора, выходы которых подключены соответственно к одним из входов первого и второго сумматоров, другие входы которых подключены к выходам соответствующих регистров координат Х и Y второй граничной точки вектора, первые входы которых являются входами подачи координат второй граничной точки вектора генератора, а вторые входы реверсивных счетчиков с параллельной записью координат

Х и Y первой граничной точки вектора являются входом «Запись кодов» генератора, выходы первого и второго сумматоров соединены с первыми входами первого и второго элементов сравнения с нулем соответственно, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого является входом «Пуск, а трети и вход — входом «Запись кодов» генератора, выход первого триггера соединен с первыми входами накапливающего регистра и дешифратора, вторые входы которых являются входом «ТИ» устройства, третий вход накапливающего регистра соединен

5 10

6 6 с выходом третьего сумматора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ и блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, входы блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым выходом первого коммутатора, второй выход которого подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый выход накапливающего регистра соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, третьим входом первого коммутатора и третьим входом дешифратора, выходы которого соединены с третьим и четвертым входами соответственно реверсивных счетчиков с параллельной записью координат Х и Y первой граничной точки вектора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит регистры сдвига приращений ЛХ и ЛУ, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы являются входом «Запись кодов» генератора, первые выходы соединены соответственно с четвертым и пятым входами дешифратора, второй триггер, первый вход которого является входом «ТИ» генератора, а второй вход соединен с выходом первого триггера, и последовательно соединенные преобразователь кодов, вход которого подключен к второму выходу регистра сдвига приращения АУ, связанного с первым входом первого коммутатора, второй вход которого связан с вторым выходом регистра сдвига приращения ЛХ, и второй коммутатор, второй вход которого подключен к второму выходу накапливающего устройства, третий вход — к выходу второго триггера, связанному с шестым входом дешифратора и третьими входами регистров сдвига приращений ЛХ и ЛУ, выход второго коммутатора соединен с третьим входом третьего сумматора.

1278926

1 278926

59 Л

Фиг.2

Составитель С. Гришин

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 6846/51 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4