Круговой интерполятор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»> вогана (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 05. 03,76 (21) 2331433/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликоваио15. 34.7843вллетеиь ¹ 14 (51) М. Кл.

6; 05 В 19/18

G 06 G 7/30

Государстоониыо коиотот

Соаота тоиииотроо СССР ао дохам изобротоиио к отиропий (53) ggK 681.335 (088. 8) (45) Дата опубликования описаиия21,03.78 (72) Автор изобретения

A. И. Волхов (71) Заявитель (54) КРУГОВОЙ ИНТЕРПОЛЯТОР

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано, например, при круговом интерполировании в выходных графических устройствах, в станках с программным управлением, имеющих линейный или матричный исполнительныв орган.

Известен круговой интерполятор, оодержаший блок памяти, арифметический блок и выходной узел (11 .

Однако в этом янтерполяторе вычисление оценочной функции происходит при каждом элементарном шаге интерполирования по той или иной оси координат.

Наиболее близким техническим решением 15 к данному изобретению является круговой интерполятор, который, как и данный интерпопятор, содержит запоминакаций блок четыре выхода которого подсоединены соот- . ветственно к двум входам блока сравнения, QQ к первому входу. арифметического блока и к первому входу блока коммутации значений координат, выход. которого является выходом интерполятора, а второй вход соединен с выходом арифметического блока и с пер- 25 вым входом запоминаюшего блока, подклкьченного вторым входом ко входу интерполе тора (2).

Однако этот интерполятор обладает рядом сушественных недостатков: круговая интерполяция осуществляется единичными шагами, а величина оценочной функции определяется для каждого шага интерполирования.

Целью данного изобретения является повышение быстродействия интерполятора.

Бель достигается тем, что интерпо .ятор содержит блок определения изменения знака оценочной функции, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход подклю» чен ко второму входу,арифметического блока и к третьим входам запоминаюшего блока и блока коммутации значений координат.

На чертеже приведена структурная схема кругового интерполятора.

Интерполятор содержит блок 1 определения изменения знака оценочной функции, запоминаюший блок 2, арифметический блок

3, блок коммутации значений координат 4

g блок сравнения 5.

602918 а

Выход блока 1 определения изменения знака оценочной функции соединен с управляющими входами запоминающего блока 2, арифметического блока 3 и блока коммута« ции значений координат 4, на входы запоминающего блока 2 поступают начальные и конечные значения координат X и М, радиус Я окружности, в выходы эапоминаюmего блока 2 соединены со входами арифметического блока 3, блока коммутапии эна 10 чений координат 4 и блока сравнения 5; вь ходы арифметического блока 3 соединены со входами запоминающего блока 2 и блока коммутации значений координат 4; выход блока сравнения 5 соединен со входом блока 1 определения изменения анака оценочной функции, в выходы блока коммутации значений координат 4 являются выходами интерполяторв.

Интерполятор работает следующим обра- 20 зом.

В предлагаемом круговом интерполяторе используется свойство оценочной функции менять энак при изменении направления интерполирования. Оценочная функция непос- 2 ,редственио не вычисляется, а определяются значения координат Х иУв точках изменения знака оценочной функции. Известно, что значение оценочной функции в точке, принадлежащей. .идеальной траектории, 30 описываемой уравнением линии, равно нулю, Значение оценочной функции в точке, принадлежащей реальной траектории, формируемой интерполятором, и расположенной, например, ниже идеальной траектории, отрицв- 5 тельно, а если выше идеальной, то положи« тельно. Координаты точки пересечения реаль« ной траектории с идеальной могут быть вычислены иэ уравнения окружности

2 2 2 40

Х Ó -В =O.

При шаге по оси.Х (оценочная функция и со). х„.,„ъ-!ъ -v„.

ЬХ = Х1+и

М. "Ч.-4

"Ф+ "1 аУ

При шаге по оси .W (оцей чная функ, ция ИЪ 0) ч. «< /х"- х,.

= У- - /

Х. = Х.-1 °

1+4 1

,Х.=Х. -Х *1

i i

После шага пе одной иэ координат всегда следует шаг по другой координате. Цена ша

4 га является переменной величиной, зависящей от радиуса окружности.

Поступающие на вход кругового интерполятора начальные и конечные значения коор» динат Х и (помещаются в запоминающем блоке 2, а радиус окружности подается на вход арифметического блока 3, где вычита ется значение квадрата радиуса окружности

3, помешаемое также в запоминающий блок

2.

Дальнейшая работа интерполятора осуществляется циклами, В каждсм цикле выполняются четыре арифметические операции эа четыре такта.

Сигнал на выходе блока 1 определения изменения знака оценочной функции может принимать значения О или 1 . Если О, то делается шаг по оси Х, а если "1 -по оси (.

-. Предположим, что на выходе блока i onpe деления изменения знака оценочной функции сигнал "1".

В атом случае на вход арифметического блока 3 поступает предыдущее значение координат Х (Xi) с выхода запоминающего блока 2, и в первом такте определяется квадрат предыдущего значения координаты

Х (Х ). Во втором такте в арифметическом блоке 3 осуществляется вычитание х„ из М (поступающего также с выхода звпо2 минаюшего блока 2). В третьем такте в арифметическом блоке 3 осуществляется

2 2 извлечение квадратного корня изб -Х„и округление значения Ч +„в меньшую сто5+П рону. В четвертом такте в арифметическом блоке 3 определяется значение х, „вы» читанием единиш из значения Х, постуо

1 паюшего также с выхода запоминающего блока 2. Полученные значения х„,1 и (+„ запоминаются в запоминающем блоке 2 и вместе с предыдущими значениями Х и (через блок коммутации значений коор3 динат 4, управляемый сигналом с выхода блока 1 определения изменения знака оце ночной функции, поступают на тот или иной выход интерполятора.

° Одновременно в блоке сравнения 5 осуществляется сравнение текущих и конечных значений координат X и Ч, При совпаде50 нии значений Х.+,с хк иЧ. „c Ч„выдается сигнал "конец интерполирования, а при несовпадении выдается сигнал в блок 1 определения изменения знака оценочной функции;атот сигнал изменяет выходное

55 значение с "1 на О, и в следующем цикФ у Ф 4 ле осуществляется определение значения шага по оси x . Работа интерполятора аналогична предыдущему циклу с той лишь раэ60 ницей что округление текущего значения координаты Х „+„осуществляется в арифме»

602918

Составитель Г. Сорокин

М. Демчик

Редактор И. Шубина Техред А. Богдан Ко. рректор

Заказ 1849/44 Тираж 1033 Подписное

llllHHIlH Государственного комитета Совета Министров ССС Р по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент, . Ужгород, ул. Проектная, 4 тическом блоке 3 в большую, а не в меньшую сторону.

Формула изобретения

Круговой интерполятор, содержащий эю поминаюший блок, четыре выхода которого подсоединены соответственно х двум входам блока сравнения, к первому входу ариф- 10 метического блока и к первому входу блока коммутапии значений координат, выход которого является вь:ходом интерполятора, а второй вход соединен с выходом арифме тического блока и с первым входом эапц- д минающего блока, подключенного вторым входом ко входу интерполятора, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с мелью ловы шенин быстродействия интерполятора, он содержит блок определения изменения знака опеночной функция, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход подключен ко второму входу арифметического блока и к третьим входам запоминающего блока и блока коммутапии значений координат.

Источники информапия, принятые во вни.мание при экспертизе:

1. Вопросы радиоэлектроники, серия ЭВТ, вып. 4, 1971, с, 3-9.

2. Агурский М. С. и др. Числовое программное управление станками. Изд-so Машиностроение, М., 1966, с. 174-179.