Генератор векторов и кривых второго порядка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социаяистмческкн

Респубики (iii894 784 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 21.03.78 (21) 2592637/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (28) Приоритет— (ы)м. кд.

G 09 6 1/00

3Ъаударатеенный камнтет

СССР на делим нэабретений и аткрытнй

Опубликовано 30.12.81 Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.81 (53) УДК 681.327 (088.8) i-÷ УЮ э и.к (72) Авторы изобретения

ЙЛТЕН П1еТт".ХНИ ЧЕСМА.1

ВИБ ЙИЬТЕад

В. Н, Болотников и Г. Г. Корнитенко (7)) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ВЕКТОРОВ И КРИВЫХ ВТОРОГО

ПОРЯДКА

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования преимущественно в устройствах вывода графической информации из ЭВМ на экран ЭЛТ, Известны генераторы векторов и кривых второго порядка, в частности генераторы ок5 ружностей, воспроизводящие окружности путем замены дут их хордами. Причем, чем большая требуется точность совпадения действительности кривой с апроксимированной, тем на большее

to число дуг должна быть разбита кривая. Примером таких устройств может быль генератор окружностей, в памяти которого содержится таблица тригонометрических функций, а исходная точка кривой радиус и другие ее данные вводятся из памяти ЭВМ, а также генератор, 15 в котором для воспроизведения окружности с повышенной, точностью используется преобразователь двоичного кода в коды приращений, которые заданы в виде таблиц,. составленных с учетом коррекции возникающих ошибок (11и 2 в

Недостатком этих устройств является большая емкость памяти и, следовательно, большой объем оборудования.

Известно также устройство, позволяющее воспроизводить окружности с достаточно высокой точностью, которое не требует хранения в памяти таблицу, однако оно также содержит болыпой объем аппаратуры, так как реали-. зует сложный алто ритм построения окружностей (3).

Устройство, реализующее более . простой алгоритм построения окружностей, не обеспечивает достаточно высокой точности их воспроизведения, кроме того, в нем не предусмотрена возможность воспроизведения линий другого вида (прямых, парабол и т.д.) (4)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является генератор векторов и кривых второго порядка, содержащий последовательно соединенные первый реверсивный счетчик-регистр, первый сумматор-накопитель, .первый коммутирующий блок, первый ключевой элемент, второй реверсивный счетчик-регистр, второй сумматор-накопитель, второй коммутирующий блок и второй ключевой элемент, выход которого подключен к счет-.

894784

40 ному входу первого реверсивного счетчикарегистра, причем выход первого ключевого элемента связан со счетным входом второго реверсивного счетчика-регистра, первый и второй дешифраторы нулевого состояния, подключенные своими входами к выходам соответственно первого и второго реверсивных счетчиков-регистров, а выходами — соответственно к единичному и нулевому входам триггера, единичный и нулевой выходы которого 10 подсоединены к управляющим входам первого и второго реверсивных счетчиков-регистров соответственно, выходы первого и второго коммутирующих блоков, являющиеся также выходами генератора, связаны с первым и вторым входами измерителя перемещений, подключенного своим выходом к управляющему входу тактового генератора, выход которого соединен с синхронизирующими входами первого и второго сумматоров-накопителей, управляющие входы первого и второго коммутирующих блоков подсоединены к выходу блока для определения старшего значащего разряда, связанного своим входом с первой информационной входной шиной генератора, к которой подклю- 21 чены также установочные входы первого и второго реверсивных счетчиков-регистров, установочный вход измерителя перемещений соединен со второй информационной входной шиной генератора, а управляющие входы первого и второго ключевых элементов подключены к управляющей входной шине генератора Я.

Недостаток данного генератора заключается в том, что при удовлетворительном качестве воспроизведения отрезков прямых и парабол он не обеспечивает точности, требуемой для воспроизведения окружностей, что выражается в несовпадении исходных и конечных точек окружностей при вычерчивании на экране ЭЛТ.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения дуг окружностей.

Указанная цель достигается за счет того, что в генераторе векторов и кривых второго порядка, содержащем последовательно соединенные первый реверсивный счетчик-регистр, первый сумматор-накопитель, первый коммути- 45 рующий блок, первый ключевой элемент, второй ревереивный счетчик-регистр, второй сумматор-накопитель, второй коммутирующий блок н второй ключевой элемент, выход которого подключен к счетному входу первого реверсив- Ж ного счетчика-регистра, причем выход первого ключевого элемента связан со счетным входом второго реверсивного счетчика-регистра, первый и второй дешифраторы нулевого состояния, подключенные своими входами к выходам соот- 55 ветственно первого и второго реверсивных счетчиков-регистров, а выходами — соответственно к единичному и нулевому входам триг4 гера, единичный и нулевой выходы которого подсоединены к управляющим входам первого и второго реверсивных счетчиков-регистров соответственно, выходы первого и второго коммутирующих блоков, являющиеся также выходами генератора, связаны с первым и вторым входами измерителя перемещений, подключенного своим выходом к управляющему входу тактового генератора, выход которого соединен с синхронизирующими входами первого и второго сумматоров-накопителей, управляющие входы первого и второго коммутирующих блоков подсоединены к выходу блока для определения старшего значащего разряда, связанного своим входом с первой информационной входной шиной генератора, к которой подклю. чены также установочные входы первого и второго реверсивных счетчиков-регистров, установочный вход измерителя перемещений соединен со второй информационной входной шиной генератора, а управляющие входы первого и второго ключевых элементов подключены к управляющей входной шине генератора, входы для установки в единицу первого и второго сумматоров-накопителей связаны с выходами соответственно первого и второго дешифраторов нулевого состояния, На чертеже представлена функциональная блок-схема генератора векторов и кривых второго порядка, выполненного согласно данному изобретению.

Генератор содержит реверсивные счетчикирегистры 1 и 2 координат Х и У, сумматорынакопители 3 и 4 приращений соответствующих координат, коммутирующие блоки 5 и 6 для коммутации сигналов переполнения соответствующих сумматоров-накопителей 3 и 4, ключевые элементы 7 и 8, дешифраторы 9 и 10 нулевого состояния соответствующих реверсивных счетчиков-регистров 1 и 2, блок 11 для определения старшего значащего разряда, триггер 12 для управления сложением-вычитанием в реверсивных счетчиках-регистрах 1 и 2, тактовый генератор 13, измеритель 14 перемещений, первую и вторую информационные входные шины 15 и 16 и управляющую входную шину 17 для управления видом отрабатываемой кривой.

Устройство работает следующим образом.

Перед отработкой дуги окружности вводят исходные данные: в реверсивные счетчики-регистры 1 и 2 по шине 15 — значения координат центра дуги относительно начальной точки, в измеритель 14 перемещений по шине 16— данные о длине линии по координатам Х и У, в блок 11 для определения старшего значащего разряда, также по шине 15 — данные о старшем значащем разряде, в соответствии с которыми блок 11 управляет коммутирующи894784

30 ми блоками 5 и 6, Последние подключают ко входам ключевых элементов 7 и 8 сигналы переполнения старших значащих разрядов сумматоров-накопителей 3 и 4. Тем самым обеспечивается максимальная скорость отработки дуги независимо от ее радиуса. После этого включается тактовый генератор 13, по каждому импульсу которого выполняется суммироввние содержимого реверсивных счетчиков-регистров 1 и 2 с содержимым соответственно сумматоров-накопителей 3 и 4, Сигналы переполнения старших значащих разрядов сумматоров-накопителей 3 и 4 через коммутирующие блоки 5 и 6 подаются на устройство управления отклонением луча (не показано), на входы 1з измерителя 14 перемещений и через ключевые элементы 7 и 8 — на счетные входы реверсивных счетчиков-регистров 2 и 1 соответственно.

Так как сигналы на управляющие входы реверсивных счетчиков-регистров 1 и 2 подаются с разных выходов триггера 12, то один из счетчиков-регистров работает на суммирование, а другой на вычитание. Изменение состояния триггера 12 осуществляется сигналами с выходов дешифраторов 9 и 10 нулевого со2% стояния реверсивных счетчиков-регистров 1 и 2 при переходе в следующую четверть окружности. При этом также происходит установка в единицах всех разрядов соответствующего сумматора-накопителя.

Вычерчивание дуги прекращается подачей на тактовый генератор 13 сигнала с выхода измерителя 14 перемещений, который срабатывает после выдачи требуемого количества импульсов перемещений луча по координатам И

Хи Y.

При отработке отрезка прямой в реверсивные счетчики-регистры 1 н 2 вводят значения проекций отрезка на оси координат. Ключевые элементы 7 и 8 закрыты сигналом с шины 17, 40 поэтому состояния реверснвных счетчиков-регистров 1 и 2, определяющие наклон прямой, остаются неизменными на протяжении данного отрезка, Блоки 5, 6 и 11 работают так же, как и при отработке окружности. При воспро- 4э изведении параболы один из ключевых элементов, например 7, заперт.

Таким образом, выходные данные сумматора-накопителя 4 изменяют состояние реверсивного счетчика-регистра 1, при этом переполнение сумматор-накопителя 3 является выходным сигналом и не влияет на изменение со-стояния реверсивного счетчика-регистра 2. Причем, в качестве исходных данных в реверсивные счетчики-регистры 1 и 2 вводятся начальЫ ные значения, зависящие от коэффициентов параболы.

Остановка тактового генератора 13 незави- ° симо or вида линии производится сигналом с выхода измерителя 14 перемещений после выдачи на схему управления отклонением луча требуемого количества импульсов по координатам Х и У, Результаты моделирования работы данного генератора векторов н кривых второго порядка на ЭВМ показали, что он позволяет повысить точность воспроизведения окружностей.

Формула изобретения

Генератор векторов и кривых второго порядка, содержащий последовательно соединенные первый реверсивный счетчик-регистр, первый сумматор-накопитель, первый коммутирующий блок, первый ключевой элемент, второй реверснвный счетчик-регистр, второй сумматорнакопитель, второй коммутирующий блок и второй ключевой элемент, выход которого подключен к счетному входу первого реверсивного счетчика-регистра, причем выход первого ключевого элемента связан со счетным входом второго реверсивного счетчика-регистра, первый и второй дешифраторы нулевого состояния, подключенные своими входами к выходам соответственно первого и второго реверсивных счетчиков-регистров, а выходами — соответственно к единичному и нулевому входам триггера, единичный н нулевой выходы которого подсоединены к управляющим входам первого и второго реверсивных счетчиков-регистров соответственно, выходы первого и второго коммутирующих блоков, являющиеся также выходами генератора, связаны с первым и вторым вхо-, дами измерителя перемещений, подключенного своим выходом к управляющему входу тактового генератора, выход которого соединен с синхронизирующими входами первого и второ. го сумматоров-накопителей, управляюшне входы первого и второго коммутирующих блоков подсоединены к выходу блока для определения старшего значащего разряда, связанного своим входом с первой информационной входной шиной генератора, к которой подключены также установочные входы первого и второго реверсивных счетчиков-регистров, установочный вход измерителя перемещений соединен со второй информационной входной шиной генератора, а управляющие входы первого и второго ключевых элементов подключены к управляю1цей входной шине генератора, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения дуг окружйостей, входы для установки в единицу первого и второго сумматоров-накопителей связаны с выходами соответственно первого. и второго дешнфраторов нулевого состояния.

894784

ВНИИПИ Заказ 11497/82 Тираж 487 Подписное

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3789200, кл. 235 — 151, опублик. )974.

2. Авторское свидетельство СССР N 491967, s кл. G 06 К )5/20, 1975.

3. Патент Великобритании N 1358071, кл. Н 4 Г, опублик. )974, 8

4, Авторское свидетельство СССР К 397902, кл, G 06 F 3/14, )973.

5, Боровов А. А. и др. Цифровые аналоги для систем автоматического управления, М., изд-во АН СССР, 1960, с. 57 — 62, )33 — 137 (прототип) .