Цифровой преобразователь координат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскка, Соцннапвнстнческ их

Респубпык (»i 614439

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 11.0474 (21) 2015965/18-24 с присоединением заявки Ph (51) М. Кл. (т 06 V 15/34

Гво1)(нротввннын новвнтвт

Ооввтн Мнннатрав CCCP но донов ннобрвтвннй н отнрытнй (23) Приоритет (13) Опубликовано 050778,Бюллетень ЭЙ 25 (45) Дата опубликования описания 06)3678 (53) УЛК 681, 325. (088.8) В.Г.Вигдорчик, Б.A.Êðèâåão, М,М.Московкин, Ю,М.Торгоненко и Ю.В.Шуленнн (72) авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КООРДИНАТ

Изобретение относится к области вычислительной техники и используется как арифметическое устройство для решения функциональных зависимостей, которые возникают при повороте прямоугольных координат на плоскости, и преобразования прямоугольных координат в полярные.

Известно устройство, содержащее сумматор вычитатель на два входа, сум- 10 матор-вычитатель на три входа, три сдвигающих регистра, блок формирования приращений (ПЗУ) блок анализа знака и блок управления 11) .

Недостатком его является низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к изобретениЮ является специализированный вычислитель (2$, содержащий сумматор адреса, элемент И, блок постоянной памяти, блок управления, задающий генератор, регистр адреса и два блока вычисления координат,.каждый из которых содержит регистр координат, сумматор координат, элемент ИЛИ и элемент И. Выход задающего генератора соединен со входом блока управления, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам блока постоянной памяти, выход которого соединен с первым входом эюемента И, второй вход которого соединен с выходом блока управления и первыми входами элементов И каждого блока вычисления координат. Выход элемента И блока вычисления координат подключен к первому входу сумматора координат. Выходы регистра координат соединены со входами элемента ИЛИ.

Выход элемента ИЛИ первого блока вычисления координат подключен ко второму входу элемента И второго блока вычисления кординат, а выход элемента ИЛИ второго блока вычисления кос.рдинат соединен со вторым входом элемента И первого блока вычисления координат °

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышение скрости преобразования координат.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенное устройство ввечена группа элементов И-ИЛИ и в каждый блок вычисления координат — дополнительный элемент И-ИЛИ. Первый и второй вхсщы элемента И-ИЛИ соединены соответственно с четными и нечетными выходами регистра адреса, третий и четвертый входы — с четвертыми и пя-. тыми выходами блока управления, управляющими в одами регистра адреса и

614439

Т а б л и ц а 1

Ч

П в с

P ат ваисло на ходах умматоа 1 сходные, числа в реистре

Время вычисле ни

В четн

В нечет руппах группах 6

В течение цикла 1

1101.0110 0110

1000

1110

1001.1011

После цикла 1

1110.1101

1001.1011

В течение цикла 2

1110,1101 1011

Oil 1

1001.1011

После цикла 2

1111.1001

1110.1101

В течение цикла 3

0110

1.0011

1110.1101 1101

1001.1011

После цикла 3

0011.1110

1001.1011

В течение цикла 4

1100

1001.1011

0011.1110 1011+1

0000

После цикла 4

0011.1110

1100.1001 каждого из регистров координат и первыми и вторыми входами дополнительного элемента И-ИЛИ в каждом блоке вычисления координат. Выход элемента И-ИЛИ подключен ко второму входу сумматора адреса, выход которого соединен со входами регистра адреса. Третий и четвер- тый входы дополнительного элемента

И-ИЛИ s каждом блоке вычисления координат подключены соответственно к выходу четной и нечетной групп разрядрв регистра координаты, а выход — ко второму входу сумматора координат, выход которого соединен со входами регистра координат.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

ЦиФровой преобразователь координат состоит из сумматора адреса 1, первые входы которого через элемент И 2 соединены с выходом блока постоянной памяти 3, вторые входы через первую группу элементов И-ИЛИ 4 подключены к выходам последовательно соединенных разрядов выходных четной 5 и нечетной

6 групп регистра адреса 7. Блок 3 сое- динен с первым и вторым входами блока управления 8, вход которого соединен с выходом задающего генератора 9.

Блоки вычисления координат 10 и ll представляют собой идентичные устройства, каждое из которых содержит сумма 0 тор координат 12, первый вход которого соединен с выходом элемента И 13, а второй выход подключен к выходу дополнительного элемента И-ИЛИ 14, выходы которого соединены с выходами младших разрядов нечетной группы и выходами четной группы регистра координат

15 и элемент ИЛИ 16.

Выходы сумматора координат 12 блоков 10,11 и сумматора адреса 1 соединены соответственно с входами регистров 15 и 7. Блок управления 8 соединен с выходами элементов И 2 и 13 и входами регистров 7 и 15 Выходы четных и нечетных групп регистра 15 блока 10 соединены через элемент ИЛИ 16 с входами элемента И блока 11.

Рассмотрим работу цифрового преобразователя координат за время одной итерации на примере суммирования чисел на сумматоре 1, так как процесс суммирования чисел, запись результата суммирования во входную группу регистра и сдвиг информации в нем происходят и в блоках 10 и 11 идентично.

Пусть в регистре 7 в а - итерации записалось число при п =16 и К "-4 вида 1001 1101 1011 0110, которое распределяется в четных групйах регистра как число 1101 0110, а в нечетных группах - как число 1001 0110. Информация на сумматор поступает младшими разрядами. Изменение информации по циклам в (+1)-й итерации приведено в табл. 1 °

Каждый цикл представляет собой половин периода задающего генератора 9.

614439

По сигналу блока управления 8 выдается часть числа д Аа, например, в (» +1)-й итерации эта часть равна

1000 и поступает на вход сумматора 1 через элемент И 2. В зависимости от сигнала с блока 8 соответствующего оператору поворота Д а, происходит суммирование или вычитание части числа из блока 3 со значением числа нечетной группы регистра, поступающего на входы элемента И-ИЛИ 4. l0

Результат суммиронания по концу импульса периода задающего генератора 9 .передается B регистр 7 с одновременным сдвигом информации в этой линейке на о,лу группу. Сдвиг информации а }6 четных группах регистра 7 и подключе-. ние на время действия импульса периода задающего генератора 9 происходит тактирующим импульсом с выхода блока уп-. равления 8. По сигналу блока управления 8, который соответствует паузе периода задающего генератора 9, в той же итерации, происходит суммирование другой части чиСла h A < с информацией выходной группы 6 регистра 7, Результат суммирования по окончании второго цикла записывается в регИстр адреса 7 со сдвигом предыдущей информации его линейки на одну группу. Процесс вычис- . ления в данной итерации заканчивается черкез четыре цикла, процесс вычисления-30 н других итерациях аналогичен.

Таким образом, пауза задающего генератора используется активно как импульс управления в цикле вычисления, и быстродействие цифрового преобразо- 88 нателя координат повышается в два раза. При заданном быстродействии вычисления и выше приведенной структуре вычислителя степень параллельчости понижается в дна раза. При этом 40 обработку информации можно нести группами, содержащими н-два Раза меньше разрядов, что.позволяет сократить количество оборудования на органиэацию сумматоров в дна раза.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Байков В.Д. и др. Алпаратурная реализация элементарных функций в UBM. гл. 3, Вопросы структурной реализации вычислительных алгоритмон. . Л., изд. Лениградского университета, 1975, с.67-71.

2. Парини Система Диниак для решения сложных навигационных задач 5 S.д,parini civic / gee апеиченб to соп1рЕех vtabtpatiott pieettorte p p. 109 —, 1Ы

Электротехника, 1966 9 18, с.30-38.

Формула изобретения

Цифровой преобразователь координат, содержащий сумматор адреса, элемент И, блок постоянной памяти, блок управления, задающий генератор, регистр адреса и дна блока вычисления координат, каждый из которых содержит регистр координат, сумматор координат, элемент

ИЛИ и элемент И, причем выход задающего генератора соединен со входом блока управления, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам блока постоянной памяти, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока управления и первыми входами элементов И каждого из блоков вычисления координат, выход элемента И блока вычисления координат подключен к первому входу сумматора координат, выходы регистра координат соединены со входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ первого блока вычисяения координат подключен ко второму входу элемента И второго блока вычисления координат, а выход элемента ИЛИ второго блока вычисления координат соединен со вторым входом элемента И первого блока вычисления координат, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения скорости преобразования координат, в него введена группа элементов

И-ИЛИ и в каждый блок вычисления координат введен дополнительный элемент

И-ИЛИ; причем первый и второй входы элемента И-ИЛИ соединены соответственно с четными и нечетными выходами ре- ° гистра адреса; третий и четвертый входы элемента И-ИЛИ соединены с четвертыми и пятыми выходами блока управления, управляющими входами регистра адреса и каждого из регистров координат и первым и вторым входами дополнительного элемента И-ИЛИ в каждом блоке вычисления координат; выход элемента

И-ИЛИ подключен ко второму входу сумматора адреса, выход которого соединен со входом регистра адреса; третий и четвертый входы дополнительного элемента И-ИЛИ в каждом блоке вычисления координат подключены соответстненно к выходу четной и нечетной групп разрядов регистра координаты, а выход ко второму входу сумматора координат, выход которого соединен со входами регистра координат.

614439

Составитель В.Тарасов

Техред Н. Лндрейчук КорректорН. Ковалева

Редактор Л.Утехина филиал ППП Патент, г.Ужгород, Ул.Проектная, 4

Эакаэ 3698/42 Тираж 826 Подписное

ЦНИИПИ ГосУдарственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-350 Раущская наб., д.4/5