Линейный интерполятор

СОЮЗ СОЭЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИКРЕСПУБЛИН О 14395 5 Н 4 С 05 В 19/18 ОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(1) Винницкий политехнический институт и Винницкое производственноеобъединение "Терминал"(56) Авторское свидетельство СССРВ 551610, кл, С 05 В 19/18, 1977Авторское свидетельство СССРУ 1298714, 17.03.86.(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах программного управления станками и графических устройствах ввода-выводацифровых вычислительных машин, Целью изобретения является повышение быстродействия и точности интерполятора,Линейный интерполятор содержит первыйи второй регистры координатных приращений, блок совпадения, коммутатор,счетчик, первый и второй накапливающие сумматоры, элемент И, элемент ИЛИи блок, управления. Повышение быстродействия обеспечивается за счет формирования комбинированных двойныхшагов, определяемых в результате одновременного и независимого вычисления двух значений оценочных функцийпосредством операции суммирования.Повышение точности интерполяции (воспроизведение прямой с максимальнойпогрешностью, не превышающей половины шага дискретизации). обеспечивается за счет начальной установки накапливающих сумматоров, 1 з,п, ф-лы7 ил., 1 табл.Пусть ЬХ = 18, ЬУ 5. Очевидно, что БП = 18. МП = 5 2 МП = 10, БП - 2 МП -- 8. ОФ 1 = - ) +МП = 14, ГБП 1 2 )цц ОФ 2 = - = 9. ОФ 1 = ОФ 1 - 2 МП = 4,. ОФ 2, = ОФ 2 - 2 МП = - 1. ОФ 1 О, ОФ 2с 0 =-" приращение 01. ОФ 1 = ОФ 1, + (БПМП) = 12, ОФ 2 = ОФ 2 + (БПМП) = 7. ОФ 1,0, ОФ 2 0 - г- приращение 00,ОФ 1 = ОФ 1 - 2 МП = 2, ОФ 2 = ОФ 2 " 2 МП =-Э. ОФ 1 0,ОФ 2 0 - -приращение 01. ОФ 14 = ОФ 1 э + (БПМП) = 10, ОФ 2 1, = ОФ 2 + (БПМП) = 5. ОФ 1 0, ОФ 2 1 0 - приращение 00,2 МП = О, ОФ 1 б = ОФ 2 - 2 МП =-5,=О, ОФ 20 - - приращение 01. ОФ 1 г - ОФ 1 + (БП 2 МП) = 8 ОФ 2 = ОФ 2 д + (БП "2 МП) = Э,ОФ 1 ОФ 260 -приращение 00. ОФ 1 =- ОФ 1 - 2 МП =-2 6у ОФ 2 = ОФ 2 - 2 МП = ОФ 1 0, ОФ 2 Т О приращение 10,ОФ 1 = ОФ 1 т + (БП - 2 МП) = б, ОФ 2, = ОФ 27 + (БП - 2 МП) = 1. о ОФ 1О, ОФ 2 а )О - в приращение 00,ОФ 1, = ОФ 18 - 2 МП = б - 1 = 4, ОФ 2 = ОФ 2- 2 МП = 1 - 10 = -9. ОФ 1 (О, ОФ 2О - - приращение е 10, 3. б. 9. 17 143 го О-триггера, прямой выход которого подключен к информационному входу второго П"триггера, а стробирующий вход - к третьему входу блока управления, выход второго П-триггера соединен с первым управляющим входом блока постоянной памяти, первым входом третьего элемента И и седьмым выходом блока управления, первый вход второго элемента И подключен к выходу первого В-триггера, второй вход - к одиннадцатому входу блока управления, а выход - к К - входам второго и третьего 0-триггеров и второму выходу блока управления, выход формирователя импульсов подключен к стробирующему 9532 18входу второго 0-триггера и второмувходу третьего элемента. И, выход которого соединен с. вторым управляющим 5входом блока постоянной памяти и третьим выходом блока управления, информационные входы четвертого и пятого0-триггеров подключены соответственно к первому и восьмому входам блока 10 управления, седьмой вход блока управления соединен со стробирующимивходами четвертого и пятого 0-триггеров, информационный вход первого0-триггера подключен к выходу логи ческого нуля, а информационный входтретьего П-триггера - к выходу логической единицы.1439532 Составитель А.АникТехред Д.ОлийныкЭ,Лончакова Ко едактор В.Дан 72/4 к твенно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная Произв Тираж 8 б ВИИИПИ Государственного по делам изобретении 3035, Москва, Ж, РаущИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах программного управления станками и графических устройствах ввода-выводацифровых вычислительных машин, Цельизобретения - повышение быстродействия и точности интерполятора,Йа фиг. 1 представлена структурная схема линейного интерполятора,"на фиг, 2 - функциональная схема блока управления; на фиг. 3 - граф-схема алгоритма работы интерполятора вцикле подготовки; на фиг. 4 - графсхема работы интерполятора в циклеинтерполяции; на фиг. 5 - временныедиаграммы работы устройства на фиг,6 функциональная схема реализации первого и второго накапливающих суммато Оров; на фиг 7 - пример аппроксимацииинтерполятором отрезка прямой.Линейный интерполятор содержит первый регистр 1 координатных приращений, блок 2 совпадениявторой ретистр 353 коордийатттьй приращенийт, счетчик 4 т,первый элемент И 5, коммутатор 6, пер -вый элемент ИЛИ 7, первый 8 и второй9 накапливактщие сумматоры, блок 10уттравления, вход "Пуск 11 интерполятора, входную информационную шину 12,тлестой 13, пятый 14, второй 15, первттт 16, четверт лт 17, тетии 18 иседьмой 19 входы интерполятора, первые 20 и вторые 21 выходы интерполятора, четвертый 22 и третий 23 выходыинтерполятора, второй вход 24 блока10 управления, второй выход 25 блока10 управления, четвертый 26 и пятый 27входы блока 10 управления, шестой выход 28 блока 10 управления, десятыйвход 29 блока 10 управлениятретий3 т и первый 31 выходы блока 10 управления,Блок 10 управления т,фиг,2) содержит первый Р-триггер 32,инвертор 33,фсрмирователь 34 импульсов, второйэлемент И 35, второй 36 и третий 37Р-триггеры, третий элемент И 38, четвертый 39, пятый 40, шестой 41 и седь 50мой 42 Р-триггеры, второй элементИЛИ 43, блок 44 постоянной памяти,элемент ИЛИ-НЕ 45,Первый 8 и второй 9 ттакаппивающиесумматоры содержат сумматор 46 и триггеры 47,55Линейный интерполятор формируетк мбннировя нные двойные тпв гн приращентт т:,тре,тс ляемые в рез гтт т,1 ге одно временного и независимого вычисления двух значений сцепочных функпий посредством выполнения операции суммирования.Последнее технически достигается наличием двух накапливающих сумматоров, на информационные входы кото- . рых коммутируются требуемые для вычисления оценочных функций операнды,Обоснуем математически возможность формирования в каждом интерполяционном такте сразу двух шаговых приращений.Для обеспечения максимальной точности аппроксимации Т , необходимо начапьное значение оценочной функцииБП 1ОФ,. принять равным 2- ц.ч., гдец.ч. - оператор выделения целой части операнда, заключенного в скобки, В дальнейшем шаговые приращения формируются в соответствии со знаком оценочной функции, вычисляемой по следующим математическим зависимостямОФ 1, = ОФ - МП при ОФО; ОФ = ОФ + (БП - МП) при ОФО.В первом случае формируется только шаговое приращение по ведущей координате, а во втором - диагональныйшаг,. т,е, комбинированное перемещение по ведущей и ведомой координате,В известном, линейном интерполяторе, вычисление оценочной функции производится только для векторов с первой четверти первого квадранта. Трансформация полученных результатов наостальные четверти производится согласно следующих правил:Для получения отрезка прямой с угтАлом наклона - принадлежащего втоВрому полуоктанту, необходимо проинвертировать последовательность шаговых приращений, соответствующих отВ-Арезку -- принадлежащему первомуВполуоктанту. Указанное свойство позволяет путем инверсии получить отрезки прямых во второй четверти квадранта по известным поспедовательностямприращений соответствующих прямых спервой четверти, т 1 ри этом достш ается совершенно одинаковая точность аппроксимации,Взаимная перекоммутация последттяательностей приращений, формируемых в50 143953первой полонине квадранта с координаты Х на У и с 7 на Х, обеспечиваетсимметричное воспроизведение прямойво второй половине квадранта относительно биссектрисы угла по заданному5отрезку в первой половине квадранта.Координатные шаги Формируются сучетом знаков исходных приращений,определяющих все выкладки, производитолько отрезками прямых с первого полуоктанта (Х=БП, 7=МП, БП= ь 2 МП),В интерполяторе 13 каждом тактесинхронно Формируются две независимые оценочные Функции ОФ 1; и ОФ 2;, 15причем оценочная Функция ОФ 1; служитдля опрецеления шаговых приращенийпо ведомой координате в точках, соответствующих нечетным значениям абсцисс формируемого вектора, а оценочная Функция ОФ 2 - четным, если начало Формируемого вектора можно условно соотнести с началом координат.Так, например, при БП = 17 оценочная функция ОФ 1; определяет шаговые 25приращения и точках 1,3,5,7,9,11, 13,, 15, 17, а оценочная функция ОФ 2; - вточках 2,4,6,8,10,12,14,1 б.Шаговые приращения по ведущей координате формируются в каждом интерполяционном такте, а по ведомой - всоответствии с значениями оценочныхФункций ОФ 1, и ОФ 2;,В линейном интерполяторе начальные значения оценочных функций ОФ 11 БПи ОФ 2 принимают равными -2Это позволяет симметрировать погрешность аппроксимации и достичь максимальной точности аппроксимации. равной половине шага дискретизации.ДЛя отрезков прямых (известныйинтерполятор), принадлежащих первойчетверти первого квадранта, возможныследующие сочетания шаговпо ведомойкоординате: 01,10,00, где 1 - наличиеперемещения, 0 - отсутствие перемещения. Это следует из того, что поскольБП - МПку БП 2 МП, то отношение - ;. --МП 1определяющее число тактовых моментоввремени, когда шаговые приращения поведомой координате не формируются, кчислу тактовых моментов времени, когда шаговые приращения по ведомой ко 55ординате имеют место, больше или равно 1. Таким образом, последовательность приращений по ведомой координате для рассматриваемого случая харак 2 4теризуется преобладанием нулей, Сочетание шагов 11 невозможно.Действительно,из(1) следует, чтопри ВП Ъ 2 МП и отрицательном значенииоценочной функции ОФ; значение ОФ;+,всегда больше нуля, поскольку к отрицательному значению ОФ; (ОФ; б МП)добавляется значение БП-МП ьМП, т,е.после выполнения диагонального шагаобязательно, Слецует перемещение, ха"рактеризуемое большей проекцией, Влинейном интерполяторе оценочныефункции ОФ 1 и ОФ 2 вычисляются дляточек, отстоящих одна от другой надве дискреты.Поэтому при положительном значении оценочной Функции ОФ 1(ОФ 2;) привычислении значения ОФ 1;+, (ОФ 2;, )из значения ОФ 1 (ОФ 2 ) вычитаетсязначение 2 МП.При положительном значении Функций ОФ 1; и ОФ 2; по ведомой коорди "нате шаговые приращения не Формиру"ются, т.е, равны 00, Это следует изтогочто аппроксимируемая прямаянаходится ниже идеальной и отстоитот нее на расстоянии, меньшем половины шага дискретизации (оценочнаяФункция определяет расстояние аппроксимируемой прямой от идеальнойпрямой), При отрицательном значениихотя бы одной из функций ОФ 1; илиОФ 2 в одной из двух рассматриваемыхточках Формируется единичное перемещение по ведомой координате, т,е, перемещения 01 или 10.Очевидно, что если ОФ 1;: О, аОФ 2,О, то формируется шаговое пере,мещение 01. Если же ОФ 1; (О и ОФ 2, с 0,то Формируется перемещение 10, Вэтом случае на единичное перемещениеуказывает отрицательный знак функцииОФ 1;, формируемой для первой из двухрассматриваемых точек, а отрицательный знак функции ОФ 2, указывает только на то, что в одной из рассматриваемых точках имеет место единичноеперемещение, поскольку для рассматриваемого случая (первый полуоктантпервого квадранта и максимальной точности аппроксимации) перемещение 11не имеет смысла.При отрицательном значении хотябы одной иэ оценочных функций ОФ 1;или ОФ 2; их новое значение определяется по формулеОФ 1;, = ОФ 1; + БП " 2 МП;ОФ 2 = ОФ 2, + БП - 2 МП,1439532 ОФ 1,= ОФ 1; - 2 МПпри ОФ 11О и ОФ 20; ОФ 1 = ОФ 1 + БП - 21 Я1+1 1при ОФ 1, (О или ОФ 2(0,ки равным 40 ОФ 1 ГБЦ 2 МП = 2 ф Это следует из следующих соображенийПоскольку в одной из двух рассматриваемых точек формируется диагональный шаг, то его выполнение. согласно (1) учитывается слагаемым БП-МП. Поскольку для рассматриваемого случая (1 полуоктант) перед или после выполнения диагонального шага единичное приращение по ведомой. координате не выполняется, то согласно (1) для укаэанных точек значение оценочной функции получают путем вычитания иэ нее величины МП. 15 Рассмотрим особый случай для рассматриваемого алгоритма работы уст 25ройства, Поскольку первая точка (точка 1) отстоит от начала вектора только на одну дискрету то, очевидно, значение оценочной функции для нее согласно (1) производится по формулеГ БП 30ОФ 1 = - = МП,12 ц-П= ои, .35Для упрощения практической реализации (манипулирование только с величиной 2 МП) начальное значение функции ОФ 1 принимают в цикле подготов- о В дальнейшем оценочные функции ОФ 1 и ОФ 2;+, формируются только 50 цля точек, отстоящих на две дискреты.Начальное значение функции ОФ 255В интерполяторе работа блока 2 разрешается нулевым уровнем сигнала. на его управляющем входе При этом на выходах этого блока присутствует па 6Таким образом, для точек, отстоящих на две дискреты, новое значениеоценочной функпии при отрицательномзначении хотя бы одной из функцийОФ 1, или ОФ 2, определяется путем прибавления к ее прежнему значению величины БП-МП и вычитания МП, т,е,прибавления величины (БП-МП) -МП=БП - 2 МП,Таким образом, значение оценочныхфункций ОФ 1; и ОФ 2,вычисляютсясогласно выражений рафазный код, соответствующий значению операции на его информационныхвходах,При значении "Лог1" на управляющем входе блока 2 совпадения на еговыходах присутствуют уровни логических единиц, не являющиеся активнымипо отношению к установочным входампервого 8 и второго 9 накапливающихсумматоров.Счетчик 4 служит для определенияконца интерполяции. Запись операндав счетчик 4 осуществляется нулевымуровнем сигнала, поступающего на пятый вход 14 интерполятора, Активныйуровень сигнала на вычетающем входесчетчика 4 - перепад уровня из нуляв единицу. Поскольку в интерполятореформируется в каждом такте сдвоенноекомбинированное приращение по ведомой координате, то число тактов работы интерполятора по выдаче щаговых1 БП 1приращений равно при четном2БП и 1 - + 1 при нечетном БП, где2БП - значение большего приращения.Блок 10 управления формирует на шестом 28 выходе сигнал "+ 1" для счетчика 4 при нечетном значении большегоприращения,Первый 8 и второй 9 накапливающиесумматоры служат для определения знака и значения оценочных функций, определяющих положение аппроксимируемого участка из двух точек по отношению к идеальной прямой,143953 1 О 15 35 45 50 55 При значении логического нуля на сбросовых входах сумматоров обеспечивается установка их знаковых разрядов в нулевое состояние.Запись полученной суммы во внутренний регистр первого 8 и второго 9 накапливающих сумматоров осуществляется передним фронтом сигнала, поступающего на их стробирующие входы, Единичное значение сигнала на знаковом выходе сумматоров указывает на отрицательное значение суммы, полученной в данном такте. Поскольку вычитание в первом 8 и втором 9 накапливающих сумматорах осуществляется в дополнительном коде, то при реализации операции вычитания на их входыпереноса поступает значение "Лог,1",Блок 10 управления осуществляетуправление работой блоков, входящих в состав предлагаемого интерполятора. Активный уровень сигнала "Пуск", поступающего на третий вход блока 10 управления - перепад уровня из нулевого в единичное состояние. На выходе 22 блока 10 управления формируется сигнал "Конец интерполяции", Нулевое значение сигнала на седьмом выходе 22 блока 10 управления укаэывает, что интерполятор завершил формирование вектора и готов к приему приращений и признаков, задающих новыи отрезок прямой, Сигнал на третьем выходе 23 интерполятора является стробирующим. Нулевое значение сигналана указанном выходе указывает, чтона первые 20 и вторые 21 выходы интерполятора выставлены значения шаговых приращений. Указанный сигнал может служить сигналом записи шаговыхприращений во внешнюю память (нафиг. 1 не показано). На седьмой вход 19 интерполятора, подключенный к одиннадцатому входу блока 10 управления, поступает сигнал установки интерполятора в исходное состояние по включению питания. По включению питания на указанный вход поступает кратковременный импульс отрицательной полярности. По окончании действия указанного импульса на указанном входе удерживается уровень логической единицы.Передним фронтом сигнала, поступающего на третий вход 18 интерполятора, осуществляется запоминание в блоке 10 управления признаков, используемых при формировании шаговыхе 2 8приращений, На первый вход 16 интсрполятора поступает единичный уровеньсигнала при ЬУЬХ, а на четвертыйвход 17 интерполятора - при 2 МП, "БП.В последнем случае значение ИП принимается равным БП-ИП, а блок 10 управления обеспечивает инвертированиешаговых приращений, полученных в результате интерполяции отрезка с угБП-МПлом наклона --- ,БПБлок 44 постоянной памяти, входящийв блок 10 управления, осуществляетхранение и выдачу шаговых приращений,соответствующих значению операнда наего адресных входах. Последний образован значениями признаков, хранящихся в четвертом 39, пятом 40 и седьмом42 триггерах, а также значениями знаковых разрядов первого 8 и второго 9накапливающих сумматоров, хранлщихзначение оценочных функций Оф 1, ОФ 2,Первый и второй управляющие входыблока 44 постоянной памяти являютсявходами "Выборки кристалла". При неактивных уровнях на указанных входахна выходах блока 44 присутствуютуровни логической единицы,Четвертый триггер 39 и пятый Ртриггер 40 служат для хранения признаков, определяющих соотношения между приращениями, которыми задан исхоцный отрезок прямой, Четвертый Ртриггер 39 устанавливается в состояние логической единицы при ЬУ) ЬХ,а пятый Р-триггер 40 нри БП ( 2 ХП,Шестой Р-триггер 41 служит для хранения признака, определяющего четностьили нечетность большего приращенияБП, причем установка этого триггерав состояние логической единицы осу;ществляется при нечетном значении БП.Седьмой Р-триггер 42 служит для выдачи признака, хранящегося в шестомР-триггере 4 1 в последнем интерполяционном такте. При нечетном БП в последнем интерполяционном такте осуществляется выдача только одного шагового приращения по ведущей и ведомойкоординатам.Второй Р-триггер 36, третий Ртриггер 37 и третий элемент И 38 образуют запускающую цепь, При единичном значении указанных триггеров третий элемент И 38 обеспечивает выдачуна свой вход импульсов, поступающихна его первый вход от формирователя34 импульсов.интерполятора во второй 3 и в первый1 регистры координатного приращениязаписываются соответственно значения2 МП и МП. Значение 2 МП на информационных входах регистра 3 получают засчет соединения их порязрядно, кромемладшего, с второго по и-й разрядамивходной информационной шины 12 и подключений младшего разряда к выходу"Лог,О". При нечетном значении большего приращения значение младшегоразряда БП хранится в блоке 10 управления и при действии импульса навтором входе 15 интерполятора на шестом выходе 28 блока 10 управленияФормируется импульс, под воздействиемкоторого к содержимому счетчика 4 прибавляется единица т.е, счетчик 4 приГБП 1нимает значение + 1,ц чТаким образом, при значении МП навходной информационной шине 12 интерполятора и действии импульса записина втором входе 15 регистр 3 принимает значение 2 МП регистр 1 - значение МП, счетчик 4 - значениес БП 1+ 1 при нечетном значении БП,ЗОПри третьеи пересылке от внешнего устройства на первый 16 и четвертый17 входы интерполятора поступают соответственно два признака, принимающих единичные значения при Ь 1 = БП иБП 2 МП, При Х = БП на первый вход 16интерполятора поступает значение"Лог,О", При 2 МП БП значение логического нуля поступает на четвертый вход17 устройства. Запись указанных признаков осуществляется импульсом положительной полярности на третьем входе 18 устройства. Указанным сигналомобеспечивается также прием суммы вторым . накапливающим сумматором 9, По"скольку в указанный момент временина управляющий вход коммутатора 6 поступает значение "Лог,О", то на информационные входы второго 9 накапливаювторых входов коммутатора б, соединен-,ных с выходами регистра 1. Начальноезначение, хранящееся, во втором накапливающем сумматоре 9, равно 9 1439532 10Второй 36 и третий 37 П-триггерыОС еспечивают присинхрониэированноеначало работы интерполятора к первому импульсу,Линейный интерполятор работаетследующим образом.На входную информационную шину 12устройства поступает значение большегс приращения БП. При этом на пятомвходе 14 интерполятора появляетсяимпульс Отрицательнои полярности,подтверждающий наличие на входнойинформационной шине 12 значения БП.Под воздействием указанного импульса, поступающего на вход загрузкисчетчика 4, последний принимает знаГБПчение - , Это достигается эагсчет соединения информационных входов счетчика 4 поразрядно, кроместаршего, 2-го по и-й разрядами входной информационной шины 12 и подклю -ением старшего разряда к выходу логического нуля. 25Значение младшего разряда на входной информационной шине 12, указывающего на четкость или нечетность БП,записывается в шестой Б-триггер 41блока 10 управления.Под воздействием импульса на пятомвходе 14 интерполятора первый 8 и Второй 9 накапливающие сумматоры также,как и счетчик 4, принимают значение1 , 35Это достигается подачей на их установочные входы парафяэного кодаБП 1соответствующего значению -от2 Цч 40блока 2 совпадения. Информационныевходы блока 2 совпадения подключенык входной информационной шине 12 аналогично как для счетчика 4.Таким ОбрЯзом, при. пОДЯче на ВХОД 45ную информационную шину 12 значенияБП и наличии управляющего импульса напятом входе интерполяторя счетчик 4.первый 8 и второй 9 накапливающие сум- щего сумматора 9 поступает значение с1 БП 1маторы принимают значение - , а 502 1 цчв блоке 10 управления запоминаетсязначение младшего разряда большегоприращения, После выполнения указан- БПа значение операнда, храняных действий на входную информацион 2 ц.чную шину 12 интерполятора поступает щегося в регистре 1,-МП,значение меньшего приращения ИП. Таким образом, под воздействиемПод воздействием импульса отрица- положительного Фронта импульса нательной полярности на втором входе 15 третьем входе 18 устройства во вто+ МП,12 3 ц,После выполнения указанных дейст"вий на входную информационную шину 12устройства поступает значение БПМП,которое записывается в регистр 1, Наэтом заканчивается цикл подготовки,предшествующей циклу интерполяции.По завершению цикла подготовки впервом 8 и втором 9 накапливающихсумматорах хранятся соответственнозначения "- ., и+ МП, вф 151 БП 11счетчике 4 - значение- , в2регистре 3 - значение 2 МП, в регистре 1 - значение БПМП, При э том з на 20ковые разряды первого 8 и второго 9накапливающих сумматоров принимаютзначения логических нулей, посколькув них.хранятся положительные операнды, Начальные состояния первого 8 ивторого 9 накапливающих сумматоровсоответствуют начальным состояниямоценочных функций ОФ 1, и ОФ 2,. Значение оценочной функции ОФ 1 формируется во втором накапливающем сумматоре 9, а оценочный функции ОФ 2; - впервом накапливающем сумматоре 8.В цикле интерполяции осуществляется формирование щаговых приращенийпо знакам оценочных функций ОФ 1; и,ОФ 2 в соответствии с таблицей,1 При положительных значениях оценочных функций ОФ 1 и ОФ 2 на первом выходе 3 1 блока 10 управления форми руется уровень логической единицы, что обеспечивает передачу через коммутатор 6 обратного кода величины 2 МП с выходов регистра 3Указанное значение прибавляется к содержимому первого 8 и второго 9 сумматоров. При этом сигнал логической единицы с первого выхода 3 1 блока 10 управления поступает также на вход переноса указанных сумматоров. Данные действия в математическом смысле обеспечивают операцию вычитания в дополнительном коде.При единичном значении хотя бы одного знакового разряда первого 8 или второго 9 накапливающих сумматоров к содержимому этих сумматоров добавляется значение БПМП, хранящееся в регистре 1, При этом на пер 2 12вом выходе 31 блока 10 управленияФормируется уровень "Лог,0",С каждым интерполяционным тактомсодержимое счетчика 4 уменьшаетсяна единицу.По переднему фронту сигнала переполнения счетчика 4 обеспечиваетсяустановка устройства в исходное состояние, а на выходе 22 интерполятораформируется сигнал "Конец интерполирования",При выдаче последних шаговых приращений при нечетном значении БП устанавливается седьмой 0-триггер 42,на выходах блока 44 постоянной памяти формируется сигнал, соответствующий только одному шаговому приращению, те. сигнал по ведущей координате 10, а по ведомой ХО, где Х можетпринимать единичное или нулевое значение.Блок 19 управления работает следующим образом.По включению питания на седьмомвходе 19 устройства формируется кратковременный импульс отрицательной полярности, устанавливающий второй 36и третий 37 Р-триггеры в нулевое состояние, На втором выходе 25 блока 10управления формируется также кратковременный импульс отрицательной полярности, сбрасывающий триггеры знаков первого 8 и второго 9 накапливающих сумматоров в нулевое состояние,Передним фронтом сигнала "Пуск" вединичное состояние устанавливаетсятретий Р-триггер 37, что, в свою очередь, устанавливает второй Р-триггер36 в единичное состояние переднимфронтом импульсов, формируемых формирователем 34 импульсов. Указаннымидействиями обеспечивается синхронизи 1 рованное начало цикла интерполяции попереднему фронту первого импульса,выдаваемого формирователем 34, после3 11появления сигнала ПускЧетвертый 39 и пятый 40 Э-триггерыустанавливаются в состояния, соответствующие значениям, заданным соотношением между приращениями, определяющи"ми исходный отрезок прямой. ЧетвертыйР-триггер 39 устанавливается в состояние "Лог.1" при д У ) ДХ, а пятыйР-триггер 40 при БП 2 МП,Шестой 0-триггер 41 принимает состояние логической единицы при нечетном значении большего приращения. Ус3 14395тановка 0-триггеров 39-41 осуществляется в цикле подготовки.Блоком 44 постоянной памяти в каждом интерполяционном такте на основепризнаков с четвертого 39 и пятого 405Р-триггеров, а также знаков оценочных функций ОФ 1; и ОФ 2; формируются всоответствии с таблицей значения щаговых приращений. 10При появлении сигнала переносаЭ. (импульс отрицательной полярности) навыходе счетчика седьмой 0-триггер 42 устанавливается в состояние логической единицы при нечетном значении 15большего приращения поскольку в укаУзанном случае на выходе шестого 0- триггера 41 присутствует уровень логической единицы. Это, в свою очередь, приводит к изменению значения адрес" ного входа блока 44 постоянной памятиВ соответствии с таблицей прожига ПЗУ в этом случае по ведущей координате выдается значение 10, а по ведо мой ХО; где Х может принимать значе- "ние "Лог,О" или "Лог.1". Последнее определяется значениями оценочных функций и значениями признаков.Передним фронтом сигнала переноса 30с выхода счетчика 4 устанавливается в нулевое состояние первый 0-триггер 32, обеспечивая сброс второго 36 и третьего 37 Р-триггеров, что, в свою очередь, приводит к прекращению подачи импульсов на выход третьего элемента И.Выход третьего элемента И соединен с входом выборки кристалла блока 44 постоянной памяти, При единич" 40 ном значении на выходе второго 0- триггера 36 и нулевом значении на выходе третьего элемента И 38 блок 44 постоянной памяти выбран и обеспечивает выдачу щаговых приращений. 1, Линейный интерполятор, содержащий первый и второй регистры координатных приращений, коммутатор, блоксовпадения, первый накапливающий сумматор, блок управления, первый вхоцкоторого соединен с первым входоминтерполятора, второй вход соединенсо знаковым выходом первого накапливающего сумматора, третий вход соединен с входом "Пуск" интерполятора,первый выход подключен к управляющему входу коммутатора, а второй и третий выходы блока управления подключены соответственно к сбросовому истробирующему входам первого накапливающего сумматора, выходы второгорегистра координатных приращений под 45 50 55 ключены к первым информационным входам коммутатора, а четвертые и пятые В основу работы блока 10 управления положен принцип единой временной организации, что позволяет полностью исключитв явление гонок и состязаний. При этом передним фронтом сигнала .на выходе третьего элемента И 38 осуществляется прием суммы регистрами первого 8 и второго 9 накапливающих сумматоров, а также уменьшение на единицу содержимого счетчика 4, Выдача шаговых приращений производится в промежутке между импульсами на выходе третьего элемента И 38. 32 14Формирование отрезка прямой предлагаемым линейным интерполяторомпредставлено в таблице.Первый накапливающий сумматор 8содержит комбинационный сумматор 46и регистр 47. Старший разряд регистра 47 является знаковым. Выполнениевторого накапливающего сумматора 9совершенно аналогично. Таким образом,линейный интерполятор обеспечиваетвоспроизведение отрезков прямых смаксимальной точностью, равной половине шага дискретизации. Это достигается начальной установкой первого8 и второго 9 накапливающих сумматоров, что, в свою очередь, обеспечивает симметрирование погрешности.В известном интерполяторе погрешность аппроксимации равна шагу дискретизации, т.е. в два раза вьппе, ипри определении шаговых приращенийпоследовательно во времени выполнялись операции суммирования и сравнения. В предложенном линейном интерполяторе выполняется только операциясуммирования, что обеспечивает выигрыш в быстродействии на значениеУ 1.,где Т - время выполнения операциисрсравнения,Линейный интерполятор отличаетсятакже расширенными функциональнымивозможностями за счет формированиясигнала "Конец интерполяции", а также стробирующего сигнала. Формула иэ обретения1514:395 выходы блока управления подключены к первым и вторым выходам интерполятора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности интерполятора, в него введе 5 .ны счетчик, первый элемент И, первый элемент ИЛИ, второй накапливающий сумматор, информационные входы которого соединены с информационными вхо О дами первого накапливающего сумматора и выходами коммутатора, установочные входы - с установбчными входами первого накапливающего сумматора и выходами блока совпадения, а сбросовый и стробирующий входы - соответств енно с вторым выходом блока управления и выходом первого элемента ИЛИ, при этом знаковый выход второго накапливающего сумматора подключен к четвертому входу блока управления, входы переноса первого и второго накапливающих сумматоров подключены к первому выходу блока управления, пятый вход которого подключен к выходу 25 переноса счетчика, шестой вход - к управляющему входу второго регистра координатных приращений, первому входу первого элемента И и второму входу интерполятора, седьмой вход блока управления подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и третьему входу интерполятора, восьмой вход блока управления подключен к четвертому входу интерпорятора, а девятый35 вход - к управляющему входу блока совпадения, пятому входу интерполятора и входу загрузки счетчика., суммирующий вход счетчика соединен с шестым выходом блока управления, вы читающий вход счетчика соединен с третьим выходом блока управления, вторым входом первого элемента ИЛИ и третьим выходом интерполятора, четвертый выход которого соединен с седьмым выходом блока управления, шестой вход интерполятора соединен с вторым входом первого элемента И, выход первого элемента И соединен с управляющим входом первого регистра координатных приращений, выходы которого подключены к вторым информационным входам коммутатора, первый разряд входной информационной шины интерполятора подф ключен к десятому входу блока управ 55 ления, одиннадцатый вход которого соединен с седьмым входом интерполятора, при этом информационные входы счетчика и блока совпадения соедине 32 6ны поразрядно, кроме старшего разряда, с второго по (и)-й разрядами входной информационной шины интерполятора, а старший разряд информационных входов счетчика и блока совпадения соединен с выходом логического 1нуля, информационные входы первого регистра координатных приращений соединены поразрядно с входной информационной шиной интерполятора, первый разряд информационных входов первого регистра координатных приращений подключен к выходу логического нуля, а остальные разряды соединены с первого по п-й разрядами входной информационной шины интерполятора.2, Интерполятор по и, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок управ-, ления содержит формирователь импульсов, с первого по седьмой В-триггерь, второй и третий элементы И, второй элемент ИЛИ, инвертор, элемент ИЛИ-НЕ, блок постоянной памяти, первые и вторые выходы которого подключены соответственно к четвертым и пятым выходам блока управления, первь, второй и третий адресные входы блока постоянной памяти подключены соответственно к выходам четвертого, пятого и седьмого Л-триггеров, информационный вход седьмого В-триггера соединен с прямым выходом шестого П-триггера, а стробируюший вход - с выходом инвертора, вход которого подключен к стробирующему выходу первого Э-триггера и пятому входу блока управления, десятый вход блока управления соединен с информационным входом шестого 0-триггера, стробирующий вход которого подключен к к - входу седьмого Э-триггера, Б - входу первого 0-триггера и к девятому входу блока управления, инверсный выход шестого П-триггера соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к шестому входу блока управления, а выход - к шестому выходу блока управления, второй вход блока управления подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и четвертому адресному входу блока постоянной памяти, а четвертый вход блока управления - к второму входу элемента ИЛИ-НЕ и пятому адресному входу блока постоянной памяти, при этом выход элемента ИЛИ"НЕ соединен с первым выходом блока управления, третий вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с инверсным выходом третье"