Генератор дуг окружностей

 

ю ФлПпЧVVГЪФЛ

И С АЙ

Союз Советских

Социвлметичаених

Республик

<»> 732935

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10.10.77 (21) 2534759/18-24

{З1) М.. К..

606 К 15/20 с присоединением заявки,%

Государственный комитет (23) Приоритет ко делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано05 05 80 Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 08.05.80 (53) УДК681.327.. 11(088.8) В. И. Горохов, С. И. Иванов н A. A. Ильин (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ДУГ ОКРУЖНОСТЕЙ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в устройствах для отображения графической. информации для формирования дуг окружностей.

Известен генератор дуг окружностей (1), содержаший блок управления, регистр, счетчики и сумматоры.

Недостатки известного устройства— низкая точность начертания дуг окружностей вследствие грубой аппроксимапии дуги окружности, а также невозможность изображения окружности с радиусом меньше радиуса единичной окружности., Наиболее близок к предлагаемому генератор дуг окружностей (2), содержаший регистр, первый выход которого подключен к первому входу блока управления, второй и третий входы которого соединены со входами первого, сумматора и с выходами первого и второго счетчиков соответственно, четвертый вход блока управления соединен с первым информационным axogoM третьего счетчика и подключен к первому выходу первого сумматора,, а первый и второй выходы блока управления соединены с управляющими входами четвертого и пятого счетчиков соответственно, второй сумматор, 5 генератор импульсов, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, так как

1О построение окружности ведется не на частоте генератора тактовых импульсов, максимально допустимой для работы отдельных элементов, а на частоте, в два раза меньше максимальной„ !

Uemü изобретения-повышение быстродействия генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор введены блок памяти, первый, второй и третий информационные входы которого соединены с первым и вторым выходами регистра и третьим выходом блока управления соответственно, а управляюший вход подключен к четвер732935 тому выходу блока управления, первый второй и третий выходы блока памяти подключены к информационным входам первого и второго с етчиков и второму информационному входу третьего счетчика соответственно, третий и четвертый сумматоры, первые входы которых соединены с третьим и четвертым. выходами регистра соответственно, а вторые входыс первым выходом регистра и третьим выходом блока управления соответственно, выходы третьего и четвертого сумматоров подключены к информациот "тым входам четвертого и пятого счетчиков соответственно, элементы И-ИЛИ, первый, второй и третий входы которых соединены со вторым выходом регистра, выходом третьего счетчика и вторым выходом первого сумматора соответственно, а

ВыхОды педклтОчены кО входу втОрогО сумматора, коммутатор, первый и второй информационные входы которого подключены к выходу второго сумматора и первому выходу первого сумматора соответственно, а управляющий вход — к выходу генера, тора импульсов, первый выход коммутатора соединен с четвертым входом элементов И-ИЛИ, второй выход — со счетными входами первого и четвертого счетчиков, а третий выход — со счетными входами второго и пятого счетчиков, и блок сравнения, первый, второй и третий входы которого подключены к пятому выходу регистра, выходам первого и второго счетчиков соответственно, а выход является выходом устройства.

На чертеже представлена функциональная схема генератора.

Генератор содержит первый счетчик 1, второй счетчик 2, первый сумматор 3, третий счетчик 4, второй сумматор 5, блок управления 6, генератор импульсов 7, четвертый счетчик 8, пятый счетчик 9, регистр 10, блок памяти 11, элементы

И-ИЛИ 12, коммутатор 13, третий сумматор 14, четвертый сумматор 15 и блок сравнения 16.

Устройство работает следующим образом. Информация, характеризующая окружность или дугу окружности, поступает на ЭБВМ и хранится в регистре,, 10 все время отображения окружности. Данная информация имеет следуюцтий вид. начальные координаты центра окружности (Хо, Уо); код радиуса окружности (р); начальные координаты дуги окружнос=и относительно ее центра (дН f дл ), код длины дут и котортти мо жет быть задан конечными координатами дуги окружности относительно ее центра (Х к

Y g) или каким — либо другим образом.

Коордттттять! )(,О и (р IIocT cUQT cooT— ветстветпю на сумматоры 14 и 15 и счетчики 8 и 9, с выхода которых данная

10 информация выдается на преобразующую и отклоняющую систему аппаратуры отображения.

Перед началом процесса отображения окружности код радиуса с выходов ре15 гистра 10 поступает на сумлтатор 15, так как в этом случае Ygg = P, где данный код складывается с кодом о . Через блок памяти 11 на счетчик 1 записывается "нулевой" код, на счетчик 2 0 код Р-1, на счетчик 4 — код 2 (00...010) (00...010) .

В процессе построения окружности сумматоры 3 и 5 одноврелтенно производят операции сложения. С помощью элементов И-ИЛИ 12 на вход сумматора 5 подаются соответствующие слагаемые, причем сумматор 5 — накапливающий.

По каждому импульсу частоты, вырабатываелюй генератором импульсов 7, на

З0 втором сумматоре 5 выполяются следующие действия

g-2; Я -2(1+2+3); К -2 (1+2+3);

R-2; (1+2+3+ ... 04,)=R-2 Е1, где Vl — числа 1,2,3....

Числа 2,4,6 ... образуются на счетчихе 4 по каждому импульсу генератора импульсов 7 .Возможны две ситуации:

40 п1 n„„ R-2;ъО и R-2 - <0 в зави1=1 1=1 симоси от которых коммутатор 13 подключает каждый импульс, вырабатываемый генератором 7, к счетчику 8 — счетчику

Х вЂ” координаты. На счетчик 9 — счетчик (— координаты — импульс подается только при ситуации

R-2 <0=1

Данные импульсы, поступатощие с выходов крммутатора 13 на вход счетчиков 8 и 9, подаются также на счет55 ные входы счетчиков 1 и 2. Таким Образолт, состояние счетчика 1 изменяется от 0 до И1, а состояние счетчика 2 уменьшится на единицу только после окончания сложения — 2 i)1 (зсли

5 ? ° 2 ? 35

1ч Q 1 \(О Одно?зрем»?н??о с каждвтм

121 действием, ?зыполняемь?м Hà :суыиато1зе 5, с помощью сумматора 3 складываются числа, имеющие на выходе счетч?п:ов

1 и 2: тактом ум»ныла»тся ца ?II.:.l.

Появлени» условия (1) озпа?а: и»вЂ”

5 реход к изображ»?п ю второй половшп? дуги в п»рвой четверти.

В тот л омент, когда изображу на первая четверть дуги окружности, состоя?ше счетчика 2 становится равным нулю:

?0 (,т-О.

Дальнейший п1зопесс построеш?я следующей чет?зерти дуги происходит анаIIOl"II IHbI I образом, IIO B 3TO I C»V ае IIO сигналу нз блока управления 6, по данному па блок памяти 11, в счетчик 1 записывается код P-1, а счетчик 2 устанавливается в нулевое" состояние.

При возникновении ситуаций (1) и (2) на блок управления 6 поступают соответствующие спгналь? с сумматора 3 и счетч?гков 1 и 2, по которым с помощью блока управления задаются режимы работы счетчиков 8 и 9 (сложение или вычита?п?е импульсов), что позволит отобразить дуги окружности в различных квадратах. Процесс отображения окружности оканчивается после нарисова??ия дуги четвертого квадрата.

Отображение какой-либо части дуги окружности отличается тем, что к координатам центра окружности прибавляют- ся с помощью сумматоров 14 и 15 коды

Х „и Y*„c последуюшей записью полученных результатов в счетчики 8 и 9.

В счетчики 1 и 2 через блок памяти записываются соответственно коды Хд и У .

Построенйе дуги и все связанные с этим

40 действия происходят таким же образом, как и при построении окружности.

111

2 1-??1 ?1-2 Е1-2(01+О-2(И1+Ю>О

121

П1

2 Й-<-n 1+2-2 е -2in i 2l-2 (п, ы 2ininl o

1! 11 1

2 ((R-2)-(??Ä+1))

2 j(R-2 ?- (??1 25)

< t (m-2 ?-(И„1И,)). л<анчивается построение дуги следующим образом.

4 Текушие значения кооРдинатХдт ?? дт получаемые на счетчиках 1 и 2, поступают на блок сравнения 16, где сравниваются с к»нечными координатами дуги

)(дк?? У

При равенстве данных кодов х „=у, д„-, блок сравнения 16 вырабатывает сигнал

Конец отображения".

Дугу окружности можно построить пе только по часовой стрелке, но и п1юти?з

В этом случае HB блок управле?п?я 6 поступает сигнал "Направление движ»ния, по которому включается инвест».п, алгоритм построения дуги.

После полученного иа сумматоре 5

"отрицательного результата следующее действие на нем выполняется в виде

В+21(Ъ-О-(Q+?12 ? (. к а (-к)- Z н,. О, 121

2 Хдт дт =2 (® 1 ? (О+h >, где Х Y ö — текущие значения коордид?? Ан

??ат 1(и Y дуги окружности, взятые относительно ее центра.

Если -2 K 1 < О, по следующему

i-1 такту выполняется действие ? - Х + %-2 Е =2 R 1-?1Ä %-2 1, а по последующим тактам действия

?1„

2 (2-1-n iin-2 Р-2 (и +2)ъо

"И ?22

2 -1-?11 +н 2.Å1-2 $1+2(?I -1)?з =В(О

1=1 122 2 1"

Состояние счетчиков 1, 2?4, 8 9 изменяется таким же образом, как и при выполнении ранее рассмотренных действий. На сумматоре 3 одновременно выполняются следующие действия

Последующие действия вьп?олняются аналогичным образом до тех пор, пока на сумматоре 3 не получится отрицательный результат посл» nl»го прп всех посл .цук!i!H i .и. виях состояние счетчика 1 о лажи i °, 7 73293

Числовые значения, полученные таким образом на выходах счетчиков 8 и 9. поступают через ш фрсаналого ые преобразователи на отклонякацую систему электроннолучевой трубки (на чертеже не показаны) или на какое-либо другое средство отображения информации. При этом ошибка, возникающая в данных числовых значениях за счет построения дуги окружности дискретными числами, о не превышает величины младшего разРяда числа.

Описанное устройство рабс .ает приблизительно в два раза быстрее прототипа вследствие начертания окружности 15 на частоте, максимально допустимой для работы отдельных элементов схемы.

Применение устрой тва позволяет также исключить из схемы элементы, предназначенные для управления частотой И генератора импульсов, которые используются в прототипе. Это дает возможность уменьшить объем оборудования, входящего в состав генератора дуг окружностей, и повысить надежность схемы. 25

Формула изобретения

Генератор дуг окружностей, содержащий регистр, первый выход которого подключен к первому входу блока управления,30 второй и третий входы которого соединены со входами первого сумматора и с выходами первого и второго счетчиков соответственно, четвертый вход блока управления соединен с первым информа- M ционным входом третьего счетчика и подключен к первому выходу первого сумматора, а первый и .второй выходы блока управления соединены с управляюшими входами четвертого и пятого счет- 40 чихов соответственно, второй сумматор, генератор импульсов, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика, о г л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения быстродействии <5 генератора, он содержит блок памяти, первый, второй и третий информационные входы которого соединены с первым и вторым выходами регистра и третьим выходом блока управления соответственно, а управляющий вход подключен к четвертому выходу блока управления, первый, второй и третий выходы блока памяти подключены к информационным входам первого и второго счетчпхов и второму информационному входу третьего счетчика соответственно, третий и четвертый сумматоры, первые входы которых соединены с третьим и четвертым выходами регистра соответственно, а вторые входы — с первым выходом регистра и третьим выходом блока управления соответственно, выходы третьего и четвертого сумматоров подключены к информационным входам четвертого и пятого счетчиков соответственно, элементы И-ИЛИ, первый, второй и третий входы которых соединены со вторым выходом регистра, выходом третьего счетчика и вторым Вггходом первого сумматора соответственно, а выходы подключены ко входу второго сумматора, коммутатор, первый и второй информационные входы которого подключены к выходу второго сумматора и первому выходу первого сумматора соответственно, а управляюший вход — к выходу генератора импульсов, первый выход коммутатора соединен с четвертым входом элементов И-ИЛИ, второй выход— со счетными входами первого и четвертого счетчиков, а третий выход — со счетными входами второго и пятого счетчиков, и блок сравнения,. rrepabrm, втарсФ и третий входы которого подхлючены к пятому выходу регистра, выходам первого и второго счетчиков соответственно, .а выход является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР, № 491967, кл. GO6 К 15/20, 02.01 74.

2. Авторское свидетельство СССР № 397902, кл. 606 F 3/14, 12.08.71 (прототип).

7,З2ОЗ5

Составитень A. Горностаев

Редактор Б. Федотов Техред О. Андрейко Корректор H. Стен

Заказ 1740/40 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ИПП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4