Линейный интерполятор

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в графопострои- .ёлях,устройствах отображения информации на экране электроннолучевой трубки .Цель изобретенияповышение точности интерполяции точек вектора. ГГосган ленная цель достигается тем, что в . линейньй интерполйтор, содержащий . блок 2 управления, генератор 3 тактовых импульсов, регистры 7,,и 8 прирашения вектора, регистр 9 квадрантов , два сумматора 10 и 13, первый блок 11 инверторов, три fyльтишIeкco- ра 12, 15 и 6, регистр 14 остатка, синхронный триггер 18, схему 17 сравнения, два сштхронных реверсивных счетчика. 4 и 5 координаты, вычитающий счетчик 10 и блок 1 вьщачи команд, введены второй блок 19 инверторов , третий сумматор 20 и четвертый мультиплексор 21. 4 ил. е Ф

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4197265/24-24 (22) 16. 02. 87 (46) 23, 08, 88. Бюл „¹ 31 (72) Н.А.Мухин (53) 68 1.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1032475, кл. G 09 G 1/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1086453, кл. G 09 G 1/08, 1984 . (54) ЛИНЕЙНИЙ ИНТЕРРПОЛЯТОР. (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо жет быть использовано в графопостроителях,устройствах отображения информации на экране электронно-лучевой трубки,Цель изобретения- повыпение точноÄÄSUÄÄ 1418751 А1

<дд g С 06 F 15/353; С 05 В 19/415 сти интерполяцииточек вектора. Постав ленная цель достигается тем, что в линейный интерполятор, содержащий, блок 2 управления, генератор 3 тактовых импульсов, регистры 7,и 8 при»

I ращения вектора, регистр 9 квадрантов, два сумматора 10 и 13, первый блок 11 инверторов, три мультиплексо" ра 12, l5 и >6, регистр 14 остатка, синхронный триггер 18, схему 1? сравнения, два синхронных реверсивных счетчика, 4 и 5 координаты, вычитающий счетчик 10 и блок 1 выдачи команд, введены второй блок 19 инвергоров, третий сумматор 20 и четвертый мультиплексор 21. 4 ил.

1418751

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может ,,быть использовано в графопостроите лях, устройствах отображения информации на экране электронно-лучевой трубки.

Цель изобретения — повышение точности интерполяции точек вектора.

На Фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; ,на фиг. 2 — структурная схема блока управления; на фиг. 3 — алгоритм ( вычисления точек вектора; на фиг. 4-! временная .диаграмма работы устройст- 15, ва.

Устройство содержит блок 1 выдачи. команд, блок 2 управления, генератор !

3 тактовых импульсов, синхронные реверсивные счетчики 4 и 5, координат 20

Х и У, мультиплексор 6, регистры 7

:и 8 приращений вектора, регистр 9 .квадрантов, первый сумматор 10, пер; вый блок 11 инверторову мультиплексор 12, второй сумматор 13, регистр

14 остатка, мультиплексор 15, вычита. ющий счетчик 16, схему 17 сравнения, синхронный триггер 18, второй блок

19 инверторов, сумматор 20, мультиплексор 21, выходы 22. 30

Блок 2 управления содержит (фиг.2) одновибраторы 23 и 24, эле мент 25 задержки, триггер 26, синхронный триггер 27, элемент И-НЕ 28, приемный регистр 29, дешифратор

30, элемент ИЛИ-НЕ. 31, триггер 32, синхронные триггер 33, элемент И-НЕ

34, триггер 35, элемент И 36.

Устройство работает следующим образом. 40

При поступлении команды из блока. 1 выдачи команд в блок 2 управления в.последнем запоминается код опера: ции и вырабатываются соответствующие ему микрокоманды. По сигналу "Прием", 45 поступающему из блока 1 выдачи команд на вход одновибратора 23 блока 2 управления, цифровой код записывается в приемный регистр 29 блока 2 управ" ления. Одновибратор 23 необходим для устранения влияния длительности импульса "Прием" на работу устройства.

По сигналу "Прием" триггер 26 перебрасывается в состояние "1", выход триггера 26 соединен с входами I u K синхронного триггера 27, который задним фронтом очередного тактового импульса перебрасывается в состояние

Следующий за ним тактовый импульс на выходе элемента И-НЕ 28 формирует строб, который передним фронтом сбрасывает в нуль триггер 26, а задним фронтом обнуляет синхронный триггер 27. Выходы кода операции (4 ) приемного регистра 29 соединеP

HbI с информационными входами дешифратора 30 блока 2 управления. Под

Действием строба с выхода элемента

И-НЕ 28 на выходах дешифратора 30 вырабатываются импульсы записи информации в соответствующие счетчики, регистры устройства с одновременной выдачей сигнала "Готовность" в блок

1 выдачи команд.

При получении команды "Координата Х" (из блека 2 управления) импульс

"Запись Х" с. выхода дешифратора 30 блока 2 управления посылается на информационный вход синхронного реверсивного счетчика 4. По этому сигналу в синхронный реверсивнъй счетчик 4 заносится код начальной точки построения вектора по оси Х. Ответный сигнал "Готовность", поступивший из блока 2 управления (выход элемента ИЛИ-НЕ 31 в блок 1 выдачи команд, сигнализирует об окончании предьдущей команды и разрешает поступление в блок 2 управления очередной команды.

При получении команды "Координата У" импульс "Запись У" с выхода дешифратора 30 блока 2 управления посылается на информационный вход синхронного реверсивного счетчика

5 и на элемент 25 задержки блока 2 управления. После задержки этот импульс преобразуется в сигнал "Готовность" . Этот сигнал может поступать извне и свидетельствовать об окончании переходного процесса.

Ло третьему сигналу "Прием" блок

2 управления исполняет команду "Вектор Л Х", в результате чего по сигналу "Запись Л Х" в регистр 7 приращения вектора записываются цифровые разряды приращения вектора Д Х,, а в регистр 9 квадрантов — знаковый разряд приращения вектора d X. Третий импульс "Готовность" свидетельствует об окончании команды "Вектор

Д

IIo четвертому сигналу "Прием" блока 2 управления исполняет команду

"Вектор У", в результате которой по сигналу "Запись У" в регистр 8 приращения вектора записываются циф1418751

4 ровые разряды приращения вектора У, а в регистр 9 квадрантов — знаковый разряд приращения вектора д У.

Сигнал "Запись У" с выхода дешиф5 ратора 30 блока 2 управления поступает на вход триггера 32 и устанавливает его в единичное состояние. Выходы триггера 32 соединены с входами

I и К триггера 33, который задним фронтом очередного тактового импульса перебрасывается в состояние "1", Следующий за ним импульс ГТИ на выходе элемента И-HF. 34 формирует сиг-. нал "Запись N" êîòîðûé обнуляет триггер 32, перебрасывает в единичное состояние синхронный двухступенчатый RS-триггер и записывает в счетчик 16 код большей составляющей вектора. На выходе элемента И 36 формируются сигналы "Счет", воздействующие на соответствующие входы вычитающего счетчика 16, регистра 14 остатка и синхронного триггера 18 и опре- деляющие процесс построения точек 25 вектора.

Момент окончания построения век- тора определяется обнулением вычитающего счетчика 16 и появлением сигнала конца счета Кон.N * с выхода вычитающего счетчика 16, который поступает на вход одновибратора 24 блока 2 .Управления. Одновибратор

24 по входному сигналу формирует импульс нормированной длительности, который используется для формирования четвертого импульса "Готовность" и установки в нуль синхронного триггера 35 блока 2 управления.

Таким образом, при поступлении команд из блока t выдачи команд блок 2 управления запоминает информацию и код операции вырабатывает импульсы записи информации в синхронные реверсивные счетчики 4 и 5, кодов приращений вектора — в регистры 7 и 8 приращения вектора, знако,вых разрядов кодов приращений вектора — на вход (2 ) регистра 9 квадрантов, кода большего приращения вектора (в зависимости от знака d ) на вычитающий счетчик 16. Кроме того, при выполнении команды Вектор У" сигнал "Запись У" сбрасывает регистр 14 остатка и синхронный триггер 18 в нуль.

Код большего приращения вектора .с выхода мультиплексора 15, проходя блок 19 инверторов, поступает на вход третьего сумматора 20, на выходе которого образуется дополнительный код большего приращения вектора.

Прямой и дополнительный коды большего приращения вектора поступают на соответствующие входы мультиплексора 21, который в зависимости от знакового разряда кода с выхода сум-1 матора 13 на второй вход схемы 17 сравнения пропускает со сдвигом на разряд влево прямой или дополнительный код большего приращения вектора.

Мультиплексор 12 в зависимости от знака величины Д со второго выхода сумматора 10 пропускает в первом октанте на первый вход сумматора 13 код, приращения вектора d У с выхода регистра 8 приращений вектора, а во втором октанте — код приращения 4 Х с выхода регистра 7 приращений вектора. Схема 17 сравнения в начальный момент в первом октанте сравнивает

Rcp = (Л У) Ъ (Х)/2 = а/2.

В случае выполнения приведенного неравенства прямой и инверсный сигналы с выхода схемы f7 сравнения поступают на Х, К входы синхронного ,триггера 18. Выходной сигнал (R) счнхронного триггера 18 поступает на первый управляющий вход мультиплексора 12 и управляющий вход мультиплексора 6. Сигнал с выхода триг-, гера 18 воздействует на первый управляющий вход мультиплексора 12 и подключает к входу сумматора 13 вы-. ходной сигнал сумматора 10 (d" ) в обратном коде. С этого момента сумма на выходе сумматора 13 определяется выражением

S Ä = Я„-сР

Сумматор 13 находится в режиме вычитания до тех пор, пока

Rс = Sк, — (6Х)/2 iÎ

В противном случае сумматор 13 снова переводится в режим суммирования. Бремя, в течение которого синхронный триггер 18 находится в состоянии P = 1 и соответственно сумматор

13 — в режиме вычитания, пропорционально тангенсу (или котангенсу) угла наклона воспроизводимого вектора. Сигналы R и d использованы для управления работой мультиплексора 6.

Они поступают на вход мультиплексора 6, с выходов которого сигнгчы

R + d j 0 и R + сР <О подаются на

1418751

55 соответствующие входы синхронных реверсивных координат Х и У счетчиков 4 и 5. ф о р м у л а и з о б в е т е н и я

Линейный интерполятор, содержа5 щий блок управления, генератор тактовых импульсов, первый и второй реги стры приращения вектора, регистр квадрантов, два сумматора, первый 1О блок инверторов, три мультиплексора, регистр остатка, синхронный триггер, схему сравнения, два синхронных реверсивных счетчика координаты, вычитающий счетчик и блок выдачи команд, информационный и управляющий выходы которого соединены с первым и вторым входами блока управления ! соответственно, первый выход которого соединен с информационным входом щб ,первого регистра приращения вектора, выход которого соединен с входом пер-. вого слагаемого сумматора, первый информационный вход которого соединен с первым информационным входом 25 первого мультиплексора и с входом первого блока инверторов, выход которого соединен с. вторым информационным входом первого мультиплексора, выход которого соединен с входом ЗО первого слагаемого вгорого сумматора, выход которого соединен с входом второго слагаемого второго сумматора, выход которого соединен с первым информационным входом схемы сравне ния, выход которой соединен с I- u

К-входом синхронного триггера, выход которого соединен с информационным входом третьего мультиплексора, первый выход которого соединен с первым управляющим входом первого синх-. ронного реверсивного счетчика координаты, счетный вход которого соединен со счетным входом второго синхронного реверсивного счетчика координаты, с выходом генератора тактовых импуль= сов и с третьим входом блока управления, второй выход которого соединен с входом записи первого регистра приращений вектора, входом записи регистра квадрантов, входом записи первого синхронного реверсивного счетчика координаты, входом записи второго синхронного реверсивного счетчика координаты, входом сброса регистра остатка, входом сброса синхронного триггера, входом записи второго pe" гистра приращений вектора, выход ко торого соединен с входом второго слагаемого первого сумматора, третьим информационным входом первого мультиплексора и с первым информационным входом второго мультиплексора, выход которого соединен с информационным

f входом вычитающего счетчика, выход которого соединен с четвертым входом блока управления, третий выход которого соединен с входом записи вычитающего счетчика, четвертый выход блока управления соединен со счетным входом вычитающего счетчика, счетным входом регистра остатка и счетным входом синхронного триггера, выход которого соединен с первым управляющим входом первого мультиплексора, первый выход блока управления соединен с информационным входом второго регистра приращения вектора, информационным входом первого синхронного реверсивного счетчика координаты, информационным входом второго синхронного реверсивного счетчика координаты и информационным входом регистра квадрантов, выход которого соединен с входом направления счета первого и второго синх.ронных реверсивных счетчиков координаты, пятый выход блока управления соедйнен с входом готовности блока выдачи команд, выход первого регистра приращения вектора соединен с вторым информационным входом второго мультиплексора и четвертым информационным входом первого мультиплексора, вто" рой информационный выход первого сумматора соединен с управляющим входом второго мультиплексора, вторым управляющим, входом первого мультиплексора и управляющим входом третьего мультиплексора, второй информационный выход которого соединен с управляющим входом второго синхронного реверсивного счетчика координаты, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности интерполяции точек вектора, в. него введены второй блок инверторов, третий сумматор и четвертый мультйплексор, выход которого соединен с вторым информационным входом схемы сравнения, выход второго мультиплексора соединен с первым информационным входом четвертого мультиплексора и входом второго блока инверторов, выход которого соединен с входом третьего сумматора, выход которого соединен с вторым информационным входом четвертого мультиплексора, выход второго сумматора соединен с, управляющим входом четвертого мультиплексора.

14 1 8.751

Составителль А.Богословских

Техред N.Õoäàíè÷; Корректор В.Бутяга

Редактор Г.Волкова

Заказ 415б/48

Тираж 704 Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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