Многокоординатный линейно-круговой интерполятор

-КРУГОГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Харьковский политехнический институт им. В.И, Ленина и Харьковскоеавиационное производственное объединение им. Ленинского комсомола(54) МНОГОКООРДИНАТНЫЙ ЛИНЕЙНОВОЙ ИНТЕРПОЛЯТОР(57) Изобретение относится к техникеавтоматизированного управления произ.водственными процессами и может бытьиспользовано в системах числовогопрограммного управления станками,Цель изобретения - расширение аблас" ти применения, устройство содержит блок управления 1 интерполяцией, блок управления 2 обменом инФормацией, коммутатор З,блок 4 определения знака оценочной функции, счетчик перемещения 5, блок б двухкоординатной интерполяции, два оперативных запоминающих устройства 7 и 8, демультиплексор 9, блок управления 10 круговой интерполяцией, и элементов ИЛИ 11, блок буферной памяти типа РТРО, состоящий из и сдвиговых регистров 12 (по числу координат), два сдвиговых регистра 13 и 14, блок 15 вывода координат Интерполятор позволяет осуществить на одном интерполяционном а блоке как линейную интерполяцию в и ф координатах, так и круговую интерполяцию в любой иэтрех плоскостей ХУ, ХЕ, У 7, Интерполяция ведется в уско- ( ренном масштабе времени по циклам с запоминанием распределения шагов в блоке памяти Г 1 РО и последующим считыванием из него с заданной программой частотой, 9 ил.20 плексора 33, вход элемента И 31подается потенциал "0", который определяет передачу прямого кода из 5регистра 28 на В-вход сумматора 34Эа на Ро -вход сумматора 34 - потенциал "0". На 8-выходе сумматора 34появляется новое значение оценочной функции 0 =О+6 Х Значение 0Д 9может быть как отрицательным, таки положительным. Если 110, а 11 О.,то очередной шаг необходимо выполнитьо ведущей координате и, но он ужевыпущен на предыдущем такте йт инта следующий шаг необходимо выполнитьпо ведомой координате. В этом случае,когда У О, происходит переполнение11)сумматора 34 и на его Р 1 -выходе будетпотенциал "0", Очередной тактовыйсигнал Еустанавливает триггер68 в состояние "1", триггер 67 - всостояние "О" заносит в регистр 39йзначение 0 , но на выход элементайИ 66 не проходит. Если же 00 и 11 0, 25 то очередной и следующий шаг необхо"димо выполнить по ведущей координате.4При 11 0 переполнения сумматора 34нет, на Р, -выходе - потенциал "1".Очередной тактовый сигнал Япопереднему фронту устанавливает триг"гер 68 в состояние "1", проходит че"рез элемент ИЛИ 66, по заднему фронту подтверждает состояние триггеРра 67 и заносит значение 11 в регистр 39, На входы последовательногозанесения информации первого " и-горегистров 12 подается потенциал "0"и сигнал сдвига, поступивший на ь-йрегистр 12, занесет в него нуль, что 4 ю соответствует отсутствию шага по ведомой координате на данном такте.Счетчики 41,43 и 46 и триггер 50сбрасываются в нуль сигналом "Начальная установка". На С-вход счет" 45 чика 41 поступают сигналы Шаг 0 свыхода элемента И 66 для подсчета количества тактов интерполяции в цикле.Счетчик 41, имеющий информационнуюемкость ш, формирует на своем выходеимпульс переполнения после ш сигналов"Шаг О " и выходит в начальное состояние "Нуль". Сигнал переполнения счетчика 41 через элемент ИЛИ 48 поступа- "ет на Б.-вход триггера 50, которыйблокирует частоту 2, Этот жеимпульс переполнения, как сигнал "Об" мен",поступает на третий вход элемента И 54, а также увеличивает на единицу содержимое счетчика 46, с выхода 1603345 рез мультиплексор 35 передается на Р-вход регистра 39. В этом случае3значение 17 всегда становится отрицательныи. Переполнения сумматора 34 нет, а на его инверсном Р-выходе будет потенциал "1", который подается на П-вход триггера 67 и второй вход элемента И 66. Потенциал "0" на прямом выходе триггера 67 указывает на положительное значение 0 и на необходимость формирования очередного шага по ведомой координате Х;, а потенциал "1" на 0-входе триггера 67 указывает на отрицательное значение Ци что следующий за очередным шаг необходимо будет выполнять по ведущей координате . Этот шаг по ве.- 3дущей координате выпускается одновременно с шагом по ведомой координате на очередном такте К , Импульс Г , поступает на С-входы триггеров 67,68 и третий вход элемента И 66, на выходе которого он появляется как сигнал "Шаг р ". По переднему фронту поступившего импульса Е тв триггер 68 заносится состояние триггера 67, которое сохраняется там до прихода следующего импульса Ет,инт а по заднему фронту триггер 67 устанавливается в состояние "1". Этот же импульс поступает на второй вход элемента ИЛИ 36 и по заднему фронту записывает в регистр 39 новое значение Б. Прямой выход триггера 68 соединен с вторыми входами элементов И 87,97, а инверсный выход - с вторыми входами элементов И 86,98. На первые входы элементов И 86,87 подается потенциал "1" с прямого выхода триггера 50 на время цикла интерполяции. Следовательно, с выхода элемента И 86 на объединенные входы последовательного занесе ния информации второго и-го регистров 12 и с выхода элемента ИЛИ 96 на аналогичный вход первого регист" ра 12 подается потенциал "1" при 110, учитывая, что на входе 17 " потенциал "0". Сигнал "Шаг О " с вы 50 хода элемента И 66 через демульти" плексор 9 и один из элементов ИЛИ 11 подается на вход сдвига регистра 12 с номером, равным номеру ведомой координаты. В данный РегистР 12 заносится единица, соответствующая шагу по ведомой координате.Если П(0, то триггер 67 находится в состоянии "1" и на Ч-вход мульти 1603345 22которого осуществляется управление демультиплексором. 9.Сигнал "Обмен" устанавливает триггер 55 в состояние "1". Далее блок 2 выполняет аналогичные операции по управлению обменом информацией между блоком 6 и блоками 7,8, как и при вводе слова кадра из блока программы, когда на входе 17 - потенциал "0", с той лищь разницей, что триггер 56 в данном случае находится в состоянии "1". Сигнал "Запись ОЗУ" занесет по установленному счетчиком 64 адре" су в блоки 7 и 8 соответственно У., иэ регистра 28 и текущее значение Ц1 иэ регистра 39. Из блоков 7 и 8 по увеличенному на единицу адресу считываются слова ЬХ и 11; которые сигналом "Записьрег,ВМКиЯ" заносятся соответственно в регистры 28 и 39. Сигнал "Обмен" также поступает на С-вход сдвига и-разрядного ре- гистра 69, на П -вход последовательного значения информации которого 25 подан потенциал с прямого выхода триггера 67, соответствующий знаку оценочной функции П . Знак 11 эапишет 1ся в первый разряд регистра 69, а с его выхода потенциал, соответствую щий знаку Б;+ подается на первый вход, элемента И 70. В момент обмена информацией сигнал "Запись ОЗУ" поступает на инверсный вход элемента ИЛИ 65, проходя через который осуществляет сброс триггеров 67,68, а импульс "Запись рег. ВМК и ,К " приходит на ф второй вход элемента И 70. Если О,О, то на первом входе элемента И 70,потенциал "0" и сигнал "Запись 40 рег. ВМК и,Е" не проходит на Б-вход триггера 67, который остается в состоянии "О". Если 11; 0, то на первом входе элемента И 70 потенциал "1" и сигнал Запись рег. ВМК и Т, по ступая на Я-вход триггера 67, устанавливает его в состояние "1".Одновременно с сигналом "Запись рег. ВМК и " на выходе элемента И 63 возникает сигнал "Конец обмена", который проходит через элементы И 49, ИЛИ 47 и устанавливает триггер 50 в состояние "1". Начинается (д+1)-й цикл интерполяции, После и-го цик" ла на инверсном выходе счетчика 46 появляется потенциал "0" и сигнал "Конец обмена" не проходит через за" крытый элемент И 49. Триггер 50 остается в состоянии "0", блокируя частоту 6,. ц . Поступающие на вход 16 сигналы К производят считывание кода шагов иэ регистров 12, а также поступают в счетчик 43, который формирует на своем выходе импульс переполнения и устанавливается в началь" ное состояние "0" после ш сигналов, пришедших на его вход. Импульс переполнения счетчика 43, проходя через элемент ИЛИ 42, сбрасывает счетчик 46 в состояние "0" и, проходя через элемент ИЛИ 47, устанавливает тригге 50 в состояние "1", который разблокирует частоту ЕТ.Ин г Каждый сигнал 1 Б, поступающийна второй вход элемента И 72, появляется на выходе элемента ИЛИ 74 иподается на вход счетчика 5, Сигналыс выхода элемента ИЛИ 71 через эле"мент И 73 не проходят, так как на егсвторойвход с входа 17 подается по"тенциал "0".При круговой интерполяции на входе 17 присутствует потенциал "1",Один из триггеров 75 или 76 находится в состоянии "1"., другой - в состоянии "0". Триггер 75 устанавливается в состояние "1" при вводе информации кадра импульсной командой"Х ум.", Сигнал "Конец ввода" проходит через элементы И 82, ИЛИ 94 нпоступает на вычитающий 1-вход регистра 28, в котором теперь будет значение (Хо), если триггер 75 в состоянии "1". Сигнал "Конец ввода" про"ходит через элементы И 84, ИЛИ 95и поступает на 1-вход регистра 29,.в котором устанавливается значение"1", В состояние О" триггеры 75-77сбрасываются перед вводом кадра сигналом "Начальная установка"Когдасигнал "Конец ввода", устанавливаеттриггер 50 в состояние "1", начинается интерполяция,Триггер 38 при круговой интерполяции является первым разрядом накапливающего сумматора. При линейной интерполяции триггер 38 не участвовалв работе накапливающего сумматора,так как элемент И 30 был закрыт потенциалом "0" с входа 17. Первыйразряд накапливающего сумматора прилинейной интерполяции, образованныйпервым разрядом сумматора 34 и первымразрядом регистра 39, становится вто 23241603345рым разрядом при круговой интерполяции. На Р-вход сумматора 34 через,элементы И 30, ИЛИ 32 передается потенциал с прямого выхода триггера 38,т.е. с выхода первого разряда накапливающего сумматора. Триггер 38 на каждом сигнале Е, поступающем на .его С-вход, измейяет свое состояниена прбтивоположное, что соответствует 1 Оприбавлению единицы к каждому вновьвычисляемому значению оценочной функции.,Следовательно, в накапливающийсумматор будет передаваться в зависимости от знака оценочной функции удвоенное значение содержимого одногоиз регистров 28 или 29 и прибавляться единица, причем из регистра 29 передается удвоенный обратный од. Удвоение при передаче содержимого регистров 28 или 29 достигается за счеттого, что в накапливающий сумматор информация попадает со сдвигом на одинразряд в сторону старшего, т,е. из 25ь-го разряда регистров 28 или 29 в(3.+1)-й разряд сумматора.1Если УзО, то с инверсного выходатриггера 67 .на Ч-вход мультиплексора 33 подается потенциал "1" и к 30В-входу сумматора 34 подключается выход регистра 29, При "Х ум," в накапливающий сумматор в соответствиис выражением (б) должен передатьсядополнительный код числа (2 Х г 1+1),который равен 2 -(2 Х +1) йри(2 Хг +1) 2(2Хг) +е+ф гг,В квадратных скобках правой части 40равенства - удвоенный обратный код текущего значения .Х 1, находящегося врегистре 29. ПриХ ,ум." в накапливающий сумматор в соответствии с вы- .ражением (9) должен передаваться дополнительный код числа (2 Хг, -1),который равен 2 - (2 Х, 1):.ен2 -(2 х -1) 22 -(х-,1)Я+1енг,1В фигурных скобках - удвоенныйобратный код числа (Хг, "1), находящегося в регистре 29, так как.передначалом интерполяции из содержимогоХрегистра 29 была вычтена единиФца, а после каждого шага по координатной оси Х из текущего значенияХ гф также вычитается единица.Если У(0, то к- В-входу сумматора 34 подключается выход регистра 28. При "Х ум," в накапливающий сумматор в соответствии с выражением (9)передается число (2 Х +1), где Х,текущее значение координаты Х, нахо-.дящееся в регистре 28. При "Х ум,",в накапливающий сумматор в соответствии с (6) должно передаваться число(2 Х, -1);их, -)-гх -1)1+,В квадратных скобах - удвоенныйкод числа (Х 1, -1), находящегося в регистре 28, так как перед началоминтерполяции из содержимого Х ьорегистра 28 была вычтена единица, а послекаждого шага по координатной.оси Хиз текущего значения Хтакже вычи 11тается. единица.При 11 ьО по переднему фронту очередного импульса Гт Й в триггер 68 запишется состояние "0" из триггера 67.С выхода элемента И 86 на вход последовательного занесения информации второго регистра 12 подается потенциал"1", а на аналогичный вход первогорегистра 1.2 с выхода элемента ИЛИ 96 -потенциал "0" так как на вторые вхоэды элементов И 86 и 87 поступают соответственно потенциалы и "О" синверсного и прямого выходов триггера 68. Импульс Р и, установившийтриггер 68 в состояние "0", проходит через элемент И 79, поступает наобъединенные третьи входы первогои второго элементов ИЛИ 11 Исз )с выхода которых. подается на входысдвига только первого и второгорегистров 12. В первый регистр 12 занесется "0", а во второй - "1.", чтосоответствует шагу по координатнойоси Х . Этот же импульс Е и с выхода элемента И 79 поступает на вторыевходы элементов И 80 и 81, первые входыкоторых соединены соответственно спрямым и инверсным выходами триг"гера 67. Элемент И 80 закрыт потенциалом "0". Сигнал Гщт проходит через элементы И 81, ИЛИ 85.и с выхода элемента И 91 поступает на +1-входрегистра 29, если триггер 76 в состоянии 0 или же с выхода элемента И 90 через элемент ИЛИ 95 поступа"ет на -1-, вход регистра 29, если триггер 76 в состоянии "1". Текущее значение координаты Х в регистре 29 изменяется по заднему фронту импульса,поступающего на его +1- или -1-вход.Импульс Гц устанавливает по зад 1603345 26нему фронту триггер 67 в состояние,соответствующее потенциалу на егоЭ-входе, а значит, и знаку вновь вы"численной оценочной функции, значениекоторой этим же импульсом заносится втриггер 38 и регистр 39.При 0 ( О триггер 67 находится всостоянии "1" и в триггер 68 записывается единица по переднему Фронту 10очередного импульса Г ин . На входпоследовательного занесения информации первого регистра 12 с выхода элемента И 93 через элемент ИЛИ 96 пода"ется потенциал "1", а на аналогич"ный вход второго регистра 12 с выхода элемента И 86 - потенциал "0".Сигналом сдвига Г в н ив первый регистр. 12 запишется единица, а вовторой регистр 12 - нуль, что соответствует шагу по координатной осиХ,. Элемент И 81 закрыт. Сигнал2 т унт проходит через элементы И 80,ИЛИ 83 и с выхода элемента И 89 поступает на +1-вход регистра 28, если 25триггер 75 в состоянии "0", или жес выхода элемента И 88 через элементИЛИ 94 поступает на -1-вход регистра 29, если триггер 75 в состоянии"1". Текущее значение координаты Х, 30в регистре 28 изменяется по заднемуфронту импульса, поступившего на его+1- или -1-вход, Запись вновь вычисленного значения оценочной функциив триггер 38, оегисто 39 и ее знака в триггер 67 осуществляется такжепо заднему фронту импульса 2При переходе через координатную.ось импульс переполнения одного из регистров 28 или 29, работающего на 40вычитание, проходит через элементИЛИ 40 и поступает на С-входы триггеров 75, 76 и В-вход триггера 77, который перейдет в состояние "1", Потенциал "1" появляется на выходе 45элемента И 98 и подается на вход по"следовательного занесения информациирегистра 14, если . С (шаг по координате Х ) и импульс переполнения вышелс выхода регистра 29, Потенциал "1"появляется на выходе элемента И 97и подается на вход последовательногозанесения информации регистра 13, если Б(С (шаг по координате Х 4) и импульс переполнения вышел с выхода регистра 28,Импульс переполнения практическисовладает во времени с импульсом,постугившим на -1-вход регистра 28 или 29, так как регистры 28,29 построены по принципу синхронного ре" версивного счетчика, Следовательно. в регистр 13 записывается единица одновременно с занесением единицы в первый р нгистр 12, а запись единицы в регистр 14 осуществляется одновременно с занесением единицы вовторой регистр 12 одним и тем же сигналом сдвига.Импульс переполнения, поступивший на С-входы триггеров 75 и 76, устанавливает по заднему фронту триггер 75 в состояние, в котором находился .триггер 76, а триггер 76 устанавливает в состояние, в котором находился триггер 75,т,е. регистр, работавший на вычитание, переводится в режим сложения, а другой регистр - в режим вычитания, Сигнал из импульсной последовательности Гз, поступающий с задержкой относительно сигнала переполнения одного из регистров 28 или 29 на вход элемента И 78, проходит через него и элементы ИЛИ 83, ИЛИ 85. Далее этот сигнал под управлением триггеров 75,76 поступит на +1-вход ранее работавшего на вычитание и переполнившегося регистра, устанавливая его в нуль, и на - 1-вход ранее работавшего на сложение регистра, устанавливая в нем значение (Е), где К - радиус дуги окружности. Этот же сигнал с выхода элемента И 78 поступает на второй вход элемента ИЛИ 37. Осуществляется сброс текущего значения оценочной функции в триггере 38, регистре 39 и ее знака в триггерах 67,68. По заднему фронту сигнала, появляющегося на выходе элемента И 78, триггер 77 устанавливается в состояние "0", т.е, все операции при переходе из квадранта в квадрант выполняются до момента появления следуюнего импульса Г ,При круговой интерполяции сигналы "Шаг 7 " на выходе элемента И 66 не появляются, так как он закрыт по инверсному входу потенциалом "1". Следовательно, н С-вход счетчика 41 импульсы не поступают и сигнал "Обмен" не формируется, Цикл интерполяции ведется до тех пор, пока на выходе первого или второго регистров 12 не появится потенциал "1" свидетсльствун 1 н:ий о зяполненпп указанных регистров кодом шагов по координатным осям, Потенци ал "1" с лобода пер28 1 б 03345 вого регистра 12 через элементы И 44, ИЛИ 48 или же с выхода второго регистра 12 через элементы И 45, ИЛИ 48 поступаетна 8-вход триггера 80, устанавливая его в состояние "0". Блокируется частота Ю , Сигналы с выхода блока задания скорости Гьс поступающие на вход 16 и С-вход счетчика 43, осуществляют считывание кода 10 ,шагов из регистров 12 также, как и при линейной интерполяции. Триггер 50 снимает блокировку частоты Е для продолжения интерполяции с поступлением на его 8-вход импульса 15 переполнения счетчика 43.Каждый импульсный счетчик, сформированный на выходах первого и второго регистров 12 при считывании частотой Евз , постУпает соответствен но на первый и второй вход элемента ИЛИ 71. С выхода элемента ИЛИ 71 сигналы через элементы И 73, ИЛИ 74 поступают на вход счетчика 5, импульс переполнения которого свидетельствует об окончании отработки участка,1Одновременно со считыванием кода шагов частотой Г из регистров 12 осуществляется счйтывание и из ре гистров 13, 14, Возникающий сигнал на выходе регистра 13 или 14 свидетельствует о том, что на данном шаге,при интерполяции было переполнение регистра 28 или 29, Сигнал Х, или Х с выходов соответственно регистров 13 или 14 подается на входы элеменТаблица Выход С-вход С-вход С-вход регист- первого второго третьего ра 14 Тг 108 Тг 108 Тг 108 Плоскость обработки Выходрегистра 13 ХХ З 12 подаются соответственно на входы четвертого - и-го элементов И 109 и 110.В табл.2 показано, на какую иэ ко" 55ординатных осей Х Хили Х з подаются сигналы с выходов первого - третьего регистров 12 в. зависимости от .вида интерполяции и плоскости обСигналы с выходов первого " тре" тьего регистров 12 подаются на входы элементов 102-104, с выходов которых импульсы, приведенные к необходимым координатным осям, поступают на входы первого - третьего элементов 109 и 110, а сигналы с выходов четвертого в .и-го регистров тов 105-107, с выходов которых поступают на С-входы первого - третьеготриггеров 108 для переключения направления отработки на обратное по координате до этого увеличивающейся поабсолютной величине, т.е. регистр 28или 29 которой работал на сложение,Направление отработки по координатамХ 1-Х задается состоянием первогои-го триггеров 108. Если на Б-вход-го триггера 108 в процессе вводаинформации кадра поступил импульс пошине 23, соответствующий команде"-Х, ", то -й триггер 108 устанавливается в состояние "1" и задаетотрицательное направление перемещения по координате. При отсутствиикоманды "-Х" .-й триггер .108 остается в состоянии "0" и задает положительное направление перемещения покоординате. Переключение на обратноесостояние одного из первых трех триггеров 108 в процессе круговой интерполяции при переходе из квадрантав квадрант, а значит, и изменениенаправления перемещения по одной иэкоординатных осей осуществляетсяв соответствии с табл.1. Следуетучесть, что триггер 99 установленв состояние "1", если обработка ведется в плоскости ХХз, а триггер 100установлен в состояние "1", еслиобработка ведется в плоскости Х,Х,Когда оба триггера 99,100 находятсяв состоянии "0", обработка ведетсяв плоскости ХХ,129 1603345 30 работки с учетом того, что при круго- регистра 12 импульсы не Ф Р РУмп льсы не Жормируютвой интерполяции на выходе третьегося11 Таблица 2 На какую координатную ось поступаютсигналы с регистров 12 Вид интерполяции Плоскость обработки второ- трего тьего первого Хх,Линейная Х,Х 7 3 КруговаяФормула из о бр ет ения В предлагаемом устройстве, с однойстороны, сокращены аппаратные затраты дяя реализации линейной интерполяции в п координатах по сравнениюс известными устройствами, с другойстороны, введены несложные в аппаратном отношении блоки, позволяющиереализовать круговую интерполяциюв любой из трех плоскостейна том жедвухкоординатном блоке интерполяции,что расширяет Функциональные возможности устройства, Причем многоквадрантная интерполяция дуги ведется содного кадра исходной информации,что упрощает программирование, уменьшает длину исходного программоносителя, уменьшает сложность постпроцессоров и повышает качество иэготавливания на станке деталей,Введение понятия условной ведущей координатыпри линейной интерполяции, приращение по которой задается равным приращению по максимальной реальной координате Х;, позволяет сократить аппаратные затраты по сравнению с устройством"прототигом, т.е, отпадает необходимость в третьем ОЗУ, хранящем разности приращений ВДКД(ВМК);, не нужно присваивать коддля опознавания ведущей и ведомых координат, которые теперь поступают в ОЗУ иэ блока программы в опредепенной последовательности, что сокраща" ет количество элементов ИЛИ и демультиплексоров, а увеличение на один количества циклов интерполяции (условная ведущая" максимальная Х ) на временные соотношения работы интерполятора не влияет. 1. Многокоординатный линейно-круговой интерполятор, содержащий прилинейной интерполяции в и координатах 25 один блок двухкоординатной интерполяции, первый и второй блоки памятиприращения по ведомым координатами значения оценочных функций, блокуправления интерполяцией, блок управления обменом информации между блоком двухкоординатной интерполяции иблоками памяти приращения по ведомымкоординатам и значениям оценочныхфункций, блок определения знака оценочной функции счетчик перемещения,1выход перемещения которого являетсявыходом многокоординатного линейнокругового интерполятора, демультиплексор, и элементов ИЛИ и блок бу О Ферной памяти типа первый вошелпервый вышел", состоящий из п сдвиговых регистров, входы сдвига которыхсоединены с выходами соответствующихэлементов ИЛИ, первые входы элемен тов ИЛИ соединены с соответствующимид выходами демультиплексора, а объединенные вторые входы всех элементовИЛИ соединены с первым информационнымвходом блока управления интерполяциейи входом задания скорости интерполятора, выходы первого и второго блоков памяти приращения по ведомым координатам и значения оценочных функций соединены соответственно с первым и вторым входами данных блокадвухкоординатной интерполяции, входыданных которых соединены с первым ивторым выходами данных блока двухкоординатной интерполяции, а первый, 32311603345второй и третий управляющие входы соединены соатветственно с первым, вторым и -третьим выходами адреса, выборки и записи блока управления обменом информации соответственно, шина управления которого соединена с управляющим входом блока двухкоординатной интерполяции, блока определения знака оценочной Функции, пер р вая группа информационных выходов которого подключена к соответствующим входам блока двухкоординатной интерполяции, первая группа выходов которого соединена с соответствующими 15 входами блока определения знака оценочной Функции, вход начальной установки которого соединен с входом начальной установки блока управления интерполяцией, блока управления обме р ном информации и с входом начальной установки многокоординатного линейно-кругового интерполятора,выход тактовой частоты блока управления интерполяцией соединен с соответствующими входами блока определения знака оценочной функции, шина данных многокоординатного линейно-кругового интерполятора соединена с информационными входами счетчика перемеще ний, а информационная шина - с группой информационных входов блока управления интерполяцией, блока управления круговой интерполяцией и блока управления обменом информации, вторые группы информационных входов и выходов которого соединены соответственно с группой выходов и входов блока управления интерполяцией, а тл и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью 4 О расширения области применения много- координатного интерполятора за счет реализации круговой интерполяции в любой из трех плоскостей, в него введены блок управления круговой ин терполяцией, (11+)-й и (и+2)-й сдвиговые регистры, блок вывода координати коймутатор, входы команды "Круговая интерполяция" многокоординатного линейнокругового интерполятора падклюф. 50 чен к управляющим входам блока управления интерполяцией, блока управле" ния обменом информации, коммутатора, блока определения знака оценочной Функции, блока двухкоординатной ин" терполяции, блока управления круговой интерполяцией, выход коммутатора соединен с первым входом счетчика перемещения, первый и второй входы группы информационных входов коммутатора соединены соответственна с первым и вторым информационными входамиблока управления интерполяцией и свыходами первого и второго сдвиговыхрегистров, третий вход группы информационных входов коммутатора соединенс входом задания скорости многокоординатнога линейно-кругового интерполятора, выход управления блока управления интерполяцией соединен с входомуправления демультиплексора, а тактовый вход демультиплексора соединенс выходом блока определения оценочнойФункции и с. третьим информационнымвходом блока управления интерполяцией, выход тактовой частоты которогосоединен с саатветствуюшим входомблока интерполяции и с группой входов блока управления круговой интерполяцией,вход данных блока двухкоординатной интерполяции соединен с шинойданных многокоординатнога линейнокругового интерпалятара, втораягруппа информационных выходовблока двухкоардинатной интерполяции соединена с соответствующимивходами блока управления круговойинтерполяцией, а вторая группа информационных входов - с группой соответствующих выходов блока управлениякруговой интерполяцией, вход начальной установки которого подключенсоответственно к входу начальной установки и управления многокоординатного линейно-круговогоинтерпалятора, вход тактовой частоты - к выходам тактовой частотыблока управления интерполяцией, агруппа управляющих входов - к шинеуправления блока управления обменоминформацией и к вторым управляющимвходам коммутатора, вторая группауправляющих входов блока управлениякруговой интерполяцией подключенак выходу блока определения знака оценочной функции, третьи входы первогои второго элементов ИЛИ соединеныс выходом частоты сдвига блока управления круговой интерполяцией, вхо"ды последовательного занесения информации первого (и+1)-го и (и+2)-госдвиговых регистров соединены соответственно с первым, вторым и третьимуправляющими выходами блока управления круговой интерполяцией, а четвертый управляющий выход - с входамипоследовательного занесения информа(и+2)-го сдвиговых регистров соединены с выходами первого и второго эле 5ментов ИЛ 1, выходы сдвиговых регистров с первого по (и+2)"й соединенысоответственно с первым - (и+2)-мвходами блока вывода координат, 2 пвыходьв которого являются выходамимногокоординатного линейно-круговогоинтерполятора, вход начальной установки которого подключен к входамсброса сдвиговых регистров и (и+3)-мувходу блока вывода координат, первый, 15второй и третий входы команд которого соединены с первой группой входовэацания многокоординатного линейнокругового интерполятора, вторая группа входов задания которого подключена соответственно к первому и второмувходам команд блока управления круговой интерполяцией,2. Интерполятор по и, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок управления круговой интерполяцией содержиттри Р-триггера, шестнадцать элементов И и пять элементов ИЛИ, причемВ.-входы всех трех триггеров соединены с входом начальной установки блока, 8-вход третьего 0-триггера является первым управляющим входом блокаи соединен с инверсными С-входами первого и второго Р-триггеров Б-входыкоторых являются первым и вторым входами блока задания, прямой выход первого 0-триггера соединен с 0-входомвторого 0-триггера и с первыми входами первого и второго элементов И, апрямой выход второго Р-триггера соединен с Р-входом первого Ь-триггера и с,первыми входами третьего и четвертого элементов И, инверсные выходы первого и второго Р-триггеров соединеныс первыми входами соответственно пятого и шестого элементов И, с источником потенциала "О" соединен 0-входтретьего 0-триггера, а его прямойвыход - с первыми входами седьмогои восьмого элементов И и с первым входом девятого элемента И, выход которого является выходом блока и соединен с инверсным С-входоь третьего Р-триггера и с вторыми входами первого, второго элементов 161 И,первые входы десятого и одиннадцатого элементов И являются выходом двенадцатого элемента И и выходом блока, второй вход двенадцатого элемента И является управляющим входом блока и соединен с инверсным и прямым первыми входами соответственно тринадцатого и четырнадцатого элементов И, выходы которых через третий элемент ИЛИ сое- .дийенЫ с первым управляющим выходом,блока, вторые входы восьмого и седьмого элементов И являются иНформационными входами блока и соединены с первыми входами соответственно пятнадцатого и шестнадцатого элементов И, вторые входы которых соединены с управляющим входом блока, а выходы - с вторыми входами соответственно четырнадцатого и тринадцатого элементов И, вторые входы девятого и двенадцатого элементов И соединены с соответствующими управляющими входами блока, выходы десятого и сдиннадцатого элементов И соединены с первыми входамисоответственно первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединеныс вторыми входами соответственно второго, пятого, четвертого и шестогоэлементов И, вторые входы первогои третьего элементов И соединены суправляющим вхэдом блока, а их выходы - с первыми входами соответственно четвертого и пятого элементов ИЛИ,вторые входы которых соединены с выходами второго и четвертого элементов И, выходы четвертого и пятого элементов ИЛИ и выходы шестнадцатого,пя того, шестого, седьмого и восьмогоэлементов И являются выходами шиныблока управления круговой интерполяцией, вторые входы десятого иодиннадцатого элементов И являютсяинформационными входами блока., 1603345Изобретение относится к технике автоматизированного управления производственными процессами и может быть использовано в системах числового программного управления станкамиеЦель изобретения - расширение об- . ласти применения интерполятора за счет реализации круговой интерполя ции в любой из трех плоскостей.На Фиг.1 приведена схема многокоординатного линейно-кругового интерполятора; на Фиг. 2 - схема блока двух- координатной интерполяции совмест" 15 но с ОЗУ; на фиг.3- схема блока управления интерполяцией; на фиг.4 - схема блока управления обменом информации; на Фиг. 5 - временная диаграмма импульсных последова тельностей; на фиг. 6 " схема блока определения знака оценочной Функции; на фиг. 7 - схема коммутатора; на фиг. 8 - схема блока управления круговой интерполяцией; на фиг. 9 - схе ма блока вывода координат.Интерполятор содержит блок 1 управления интерполяцией, блок 2 управления обменом информации, коммутатор 3, блок 4 определения знака оце ночной Функции, счетчик 5 перемещения, блок б двухкоординатной интерполяции, блоки 7,8 оперативной памяти приращения по ведомым координатам значения оценочных функций (ОЗУ), демультиплексор 9, блок 1 О управления круговой интерполяцией, п элементов ИЛИ 11, блок буферной памяти типа Р 1 РО, содержащий и (по числу координат) регистров 12 сдвига, ре гистры 13, 14 сдвига, блок 15 вывода координат, а также входы 16-25 устройства. Вход 16 устройства соединен с выходом блока задания скорости, а входы 17-25 - с выходами блока программы.На вход 17 подается. команда "Круговая интерполяция" (КИ), на вход 18 - сигнал начальной установки (НУ), на вход 19- по шине сигналы импуль сныхпоследовательностей Е,Е,Е,Е 4 (фиг.5), а также сигналы управления во время ввода очередного кадра информации, на вход 20 - по шине слова данных, на входы 21 и 22 - только при круговой интерполяции команды "Х уменьшается" (Х.Ум.) и "Хуменьшается" (Х ум.), которые обозначают уменьшение по абсолютной величинетекущего значения соответствующей координаты Х или У, на вход 23 - по шиИ 11 И 11 11 11е команды - Х - Хф- Х ф опр еделяющие отрицательное направлениеперемещения по соответствующей координате, на входы 24 и 25 - только прикруговой интерполяции команды "Плоскость Х 1 Х(пл. Х Хз) и Плосот Х Х3(пл. Х Х ), определяющие плоскостьобработкй дуги окружности соответственно ХЕ и 72.Блок б (фиг.2) содержит два муль- атиплексора 26,27, два координатных регистра 28,29 (реверсивные двоичныесчетчики), элементы И 30, 31, элементИЛИ 32, мультиплексор 33, комбинационный сумматор 34 для вычисления текущего значения оценочной функции, мультиплексор 35, элементы ИЛИ 36, 37,Р-триггер 38, регистр 39 для хранениятекущего значения оценочной Функции,элемент ИЛИ 40, а также представленыблоки 7 и 8, хранящие в процесселинейной интерполяции соответственноприращения по Ведомым координатамЕХ; и значения оценочных функций 11;(3.=1,2,..и), Комбинационный сумматор34 совместно с регистром 39 образуетсумматор накапливающего типа. Разрядность регистров 28,29 и 39, сумматора 34, блоков 7 и 8 равна 1 и опре"деляется максимально возможным перемещением по координатам или максимальновозможным радиусом дуги окружности.Количество 1 разрядных слов, записываемых в блоки 7 и 8, равно и, гдеи - максимальное число координат,в которых ведется линейная интерполяция,Блок 1 (фиг.3) содержит счетчик 41тактов интерполяции, элемент ИЛИ 42,счетчик 43 тактов блока задания скорости,элементы И 44,45, счетчик 46 цикловинтерполяции, элементы ИЛИ 47, 48,элемент И 49, триггер 50 блокировкитактовой частоты интерполяции (т.инт.),элемент И 51.Блок 2 (фиг.4) содержит элементыИ 52,53, элементы ИЛИ 54, триггеры55,56, четыре элемента И 57-60, элементы ИЛИ 61, 62, элемент И 63, счет"чик 64 адреса блоков 7,8. Блок 4 (фиг.б) содержит элемент ИЛИ 65, элемент И 66, триггеры 67 и 68 знака оценочной Функции, регистр 69 сдвига, элемент И 70.1603345 Составитель И, ШвецРедактор М. Келемеш Текред Л.сердюкова Корректор А ленко Заказ 33 Тир б инат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,Производственно-издательски арственног 113035 омитета поосква, ЖПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СЧСРкая наб., д, 4/5(по количеству координат), и элементов И 109 и и элементов И 11 О, Выходыэлементов И 109 и 110 являются выхо-,дами устройства, соответствующими отрицательному и положительному направлению перемещения по координатнымосям Х 1 Ху ооХ зУстройство работает следующим образом.При линейной интерполяции в Х,Х,Хп координатах вводится понятие условной координаты О, приращение по которой на каждом участке рав-.но приращению по максимальной коорди-нате, т.е. координатавсегда является ведущей, а координаты Х 1,Х,Х- ведомыми. Интерполяция ведется в .ускоренном масштабе времени поциклам в одном блоке 6. В первом цикле осуществляется интерполяция в координатах ведущая - первая ведомая(1-Х 1), Во Втором цикле - ведущаявторая ведомая ф-Х), в и"и цикле -ведущая - и-я ведомая (-Хп), где каждый цикл состоит из ш тактов интерполяции,Используется оценочная функциявида етсяц ц,+1 Х. (3)Знал знак оценочной Функции Цфдля очередного шага и прогнозируядля следующего шага знак оценочной( ифункции Ц или Ц. , еще до выполнения1очередного шага в соответствии с выражениями (2) и (3) можно выпускатьпринудительно шаг по ведущей координате на очередном такте интерполяционнсй частоты, если его необходимо выполнить на следующем такте, Следовательно, каждый шаг по ведомой ксординате будет выходить одновременно сшагом по ведущей координате,поскольку после шага по ведомой координатев соответствии с выражениями (1)-(3) 20 должен Формироваться шаг по ведущейкоординате, после которого можетбыть шаг как по ведущей, так и по ведомой координате. Сигналы, вьппедшиепо ведуцей координате, используются 25 как сдвиговые для занесения последовательного кода шагов по ведомой координате в регистры 12 буферной памятии для отсчета в тактов интерполяциив каждом цикле.30 Появление сигнала "Начальная установка" на входе 18 инициируется с панели управления или при смене кадраинформации сигналом переполнения "Конец отработки" счетчика 5, Регистры 12 35сбрасываются в нулевое состояниеана входе 17 устанавливается потенциал0, соответствующий линейной интерполяции, после чего начинается ввод инФормации кадра из блока программь 1н интерполятор. 1-Разрядные словакадра выставляются блоком программына вход 20 в строгой последовательности даже при ненулевых приращениях:приращение пс первой ведомой координате Х, приращение по второй ведомой координате Ь У- . , приращениепо п-й ведомой координате ЬХп, приращение пс ведущей косрдинатерпосле чего происходит ввод слова ко манд, а также кода скорости в блокзадания скорости, В такой же после 55",1=Д" Р Р"где Ц, -1-я оценочная функция;Хф - приращение по -й ведомойкоординате;Х - текущее значение 1-й ведомой координаты;Ь- прирацение по ведущей координате;- текущеее значение ведущейкоординаты;1=1,2п,Если Ц Ъ О, необходимо вып лнить шаг по ведомой координате Х , а новое значение оценочной функции определяетсяЦ, =Ц-ьр. (2)Если Цфс.О, необходимо выполнить шаг но ведущей координате , а новое 3345 6 значение оценочной Функции определядовательности приращения по ведомым координатам Ь Х через блок 6 заносят 1ся в блок 7 под воздействием комбинации сигналов с выходов блока 2, В блок 8 по всем адресам производится запись нулей, что .соответствует начальным значениям оценочных функций Ц;. По окончании записи по пс345 1603 следнему адресу приращения ЬХ. в блол ке 7 восстанавливается начальный адрес и в регистр 28 ведомой координаты (ВМК) блока б заносится приращение,ДХу из блока 7. Затем в регистр5 29 ведущей координаты (ВДК) блока б и счетчика 5 по входам 20 заносится приращение Ь. Запись информации в регистры 28,29 .происходит сигналами, поступающими с четвертого выхода блока 2 по шине управления на четвертый вход блока 6. Сигнал "Конец кадра" поступает через вход 19 на второй вход блока 2 после передачи слова команд из блока программы. При отсутствии команды "Круговая интерполяция блок 2 Формирует на своем пятом выходе сигнал Конец ввода", который поступает на второй вход блока 1, По сигналу "Конец ввода" с первого выхода блока 1 тактовая частота интерполяции Гт, начинает поступать на первый вход блока 4 и пятые входы блоков 6 и 10. Начинается 25 первый цикл интерполяции.В зависимости от знака оценочной Функции 17 , которая с выхода блока 4 передается на вход блока 6, в последнем вычисляется новое значение оцеИночной функции П или П в соответст 1вии с выражениями (2) и (3) на комбинационном сумматоре 34 еще до формирования очередного шага, а прогнозируемый для следующего шага знак оценочной Функции Фиксируется на выходе блока б и передается на вход блока 4. Следовательно, блок 4 располагает информацией о распределении двух очередных шагов по осям 40 ведущая - ведомая, На каждом такте Гновое значение оценочной Функции, вычисленное на комбинационном сумматоре 34, заносится в память накапливающего сумматора регистр 39 блока 6, Прогнозируемый шаг по ведущей координате 1) Формируется в виде импульсного сигнала на выходе блока 4 и поступает на вход блока 1 для подсчета количества выполненных тактов50 интерполяции,а, проходя через демуль" типлексор 9, сигнал попадает на первый вход только одного из и элементов ИЛИ 11, номер которого равен номеру ведомой координаты, участвующей в данный момент в интерполяции и номе 55 ру цикла интерполяции. управление демультиплексором 9 осуществляется с выхода блока 1. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 11 используется как сдвиговый для занесения кода 1 или Ов регистр 12 с номером, равным номеРУ элемента ИЛИ 11, Код 1 и, 0формируется блоком 4,на его третьемвыходе в зависимости от знака оценочной функции 11, сохраняется до следующего шага и через блок 10 передаетсяна входы последовательного занесенияинформации регистров 12. При линейнойинтерполяции на вход последовательного занесения информации первого регистра 12 и объединенные аналогичныевходы второго - п-го регистров 12 подается соответственно с третьего ичетвертого выходов блока 1 О одинаковый потенциал, причем высокий потенциал соответствует коду 1 и наличиюшага по ведомой координате, а нулевой потенциал соответствует коду Ои отсутствиэ шага по ведомой координат Когда в первом цикле интерполяциивыйдет и шагов по ведущей координате , первый ш-разрядный регистр 12будет заполнен кодом шагов по первойведомой координате Х , а блок 1 блокирует частоту К , и Формирует насвоем втором выходе сигнал "Обмен",который поступает на первый вход блока 2. Закончился первый цикл интерполяции, начинается обмен информациеймежду блоком 6 и блоками 7,8 под управлением блока 2 Блок 2 вырабатывает комбинацию сигналов для записи информации из блока 6 в блоки 7,8 по ранее установленному (начальному) адресу: В блок 8 заносится текущее значение оценочной функции 11, а в блок 7 - приращение по первой ведомой координате ЬХ, которое лишь подтверждает значение ДХхранящееся по указанному адресу после ввода кадра информации, Запись 1 Х в блок 7 осуществляется только иэ соображений соблюдения идентичности выполняемых операций при обмене информацией, что упрощает функции блока 2. После этого блок 2 увеличивает адрес на единицу и вырабатывает комбинацию сигналов для считывания иэ блоков 7, 8 и передачи в блок 6 слов ДХ и 11 Запоминание знака оценочной функции П и запись для интерполяции в следующем цикле знака оценочной функции 11 происходит в блоке 4. Блок 6 подготовлен к второму циклу интерполяции.с приведенным описанием,5При линейной интерполяции иа третий вход коюГтагора 3 подается сигнал "О" и каждый импульс с вход;. 16,поступающий на четвертый вход коммутатора 3, появляется на его выходе,10 соединенном с первым входом счетчика 5. Сигнал переиолиения "Конец отработки" счетчика 5, работающего навычитание, свидетельствует об отработке участка прямой, так как в счет 15 чике 5 находилось максимальное приращение АЭ, уменьшенное на единицу вконце ввода кадра,Круговая птериоляция реализуетсяв любой иэ трех плоскостей на том20 же блоке 6, причем многоквадрат .аяинтерполяция цуги ведется с одногокадра исходной информации: Для дугиокружности оценочная Функция опреде ляется по формуле:25 2 г " г: гП=К -г = (Х +1) - (Х. +У ), (4)1где П; - значение оценочной Функции31в точке с каордииатамиХ;30 Х У - координаты начальной точо"оки дуги;Х;,У 1 - целочисленные координатытекущей точки дуги, послевыполнения . шагов по оси35 Х и 3 шагов ио оси 7.При отработке цуги в нервом квадранте против часовой стреи 1;и имеем: ГХ;=:Х, - 11 с 1У 1 д =У,: +1(6) С пятого выхода блока 2 по шине на второй входблока 1 передается сигнал "Конец обмена", действующий аналогично сигналу "Конец ввода", т.е. разблокирует Е нн., Начинается вто" рой цикл интерполяции, в котором заполняется последовательным кодом шагов ио второй ведомой координате второй регистр 12. До п-го цикла обмен информацией между блоком 6 и блоками 7,8 происходит аналогично описанному обмену после первого цикла. После окончания ш тактов интерполяции в п-м цикле также происходит обмен информацией, с той лишь разницей, что из блока 6 в блоки 7,8 слова передаются по последнему адресу, а в блок 6 заносятся слова ио восстановленному начальному адресу, а сигнал "Конец обмена" не разблокирует частоту Г Блок 6 подготовлен к продолжению интерполяции в координатах ведущая - первая ведомая, а все и регистров 12 заполнены кодом шагов по координатам, Все и циклов интерполяции должны производиться за время, меньшее периода следования сигналов с блока заданной скорости.Импульсы с выхода блока задания скорости (БЗС), поступающие на вход 16, подаются через элементы ИЛИ 11 на входы сдвига первого - п-го регистров 12, на выходах которых формируются управляющие сигналы ио координатам с заданной ио программе частотой. Управляющие сигналы по координате Х поступают на 1.-й вход блока 15 и появляются на 2 1-м выходе, соответствующем отрицательному направлению перемещения ио данной координате, если во время ввода кадра по входной шине 23 поступила команда "-Х.". При отсутствии команды "-Х," сигналы появляются на (2-1)-м выхо де блока 15, соответствующем положительному направлению перемещения по координате Х, (1. =1,2 п),Импульсы с входа 16 поступают на первый вход блока 1, где ведется 0 подсчет числа тактовых сигналов с блока задания скорости. За ш такто" вых сигналов 1 вс регистры 12 выйдут в исходное нулевое состояние, а блок 1 разблокирует частоту ,инте В даль(Хь о)( 1 нейшем рабе Га устройства, осущесТБЛ;=ется также ио циклам в соответствии Иэ выражения (4, видно, что внутри круга, очерченного дугой, О, ) О, вне круга П (О а на самок дуге П О.1 ФСледовательно. чтобы отработать дугу окружности в указанном направлении с отклонением от дуги не более, чем на один шаг, необходимо ири Ь; = О делать шаг по оси Т, ири П; (О - шаг по оси Х.Вычисление оценочной функции,в каждой новой точке производится ио реку- рентным соотношениям:111 1603345При отработке дуги в первом квадранте по часовой стрелке оценочная функция определяется следующим видомг г г г г гП, х,-В. (Х;+; )-(Х,+7,) . (7)МВ этом случае О, О вне круга, П;О внутри круга.1Использование оценочных функций У:у 1 и Ю;1 сохраняет единообразие 10 в стратегии отработки дуга при У ") О1- и любом направлении отработки делается шаг по оси У, при У; (О - по1 тогда 12 Х Х+г, 6(8) 1)1 щ 1 Х,+1) +Т 11-(Х 0+Т)Ц; +(2 Х,+1)1), щХ,+(Т -1) -(Х,+Т,)щ 11;1-(22-) (9)1 40 Оценочные функции Ц. и П, равно 1 правны. При многоквадрантной отработке дуги против часовой стрелки в первом и третьем квадрантах используется оценочная функция У а воХ% втором и четвертом квадрантах -П 1 .17 При многоквадрантной отработке дуги 25 по часовой стрелке в первом и третьем квадрантах используется оценоч%ная функция Б а 1 во втором и четвертом квадрантах - Б;, . Изменение Оценочной функции В зависимости От 30 направления Отработки производится в неявном виде за счет единообразия стратегии производства шагов и вычисления новых значений оценочной функции,35При круговой йнтерполяции текущее значение координат изменяется в процессе отработки дуги. Ведущая координата с максимальным приращением) может стать ведомой, а ведомая - ведущей. Следовательно, реализация круговой интерполяции в координатах ведущая - ведомая по принципу линейной усложняется, Поэтому круговая интерполяция ведется также,. как и линейная - циклами в ускорен" иом масштабе времени, но обычным способом, когда на каждом такте интерполяционной частоты Г и формируется шаг лишь по одной из двух координатных осей, что, в свою оче" редь, упрощает определение момента перехода через ось при многоквадрантной обработке и выполнение необходимых операций, связанных с этим.При дальнейшем рассмотрении работы устройства следует учесть соответствие в обозначениях координатных осей: Х-Х, Хг-У, Х 3-. оси Х. Кроме того, сохраняется единообразие в вычислении очередного значения оценочной функции Б, и УМг1+2111+ фПри отработке дуги в первом квадранте по часовой стрелке имеем: При круговой интерполяции в плоскости ХХг в процессе ввода кадра информации блок программы выставляет слова на шину 20 в аналогичной последовательности, как и при линейной: координата начальной точки цуги по оси Х-Х х 0, координата начальной точки дуги по оси У-Х,х)1- СЛОВО с нулевой информацией . (на месте приращения аХ -ЬХ при линейной интерполяиции), полная сумма приращений по координатам Х 1,Хг)Х+ДХ г (на месте приращения по ведущей координатеЬ ), затем вводится слово команд и код скорости.При отработке дуги в плоскости Х 1 Хна место слова Х ставится сло" во Х - координата начальной точки дуги по оси Е, в плоскости ХгХна место Х) ставится Хго, а на место нулевого слова ставится Хг 0-Х 3,).Аналогично и в такой же последовательности, как и при линейной интерполяции, осуществляется ввод слов в блоки 7 и 8, регистры 28,29 блока 6 и счетчик 5. Следовательно, перед вводом слова команд в блоке 7 записаны: по начальному адресу слово Х 1 по второму - слово Хо, по остальным адресам нулевые слова, в блоке 8.по всем адресам записаны нулевые слова, в регистрах 28 и 29 блока 6 соответственно - Х и ИХ+И ); в счетчике 5 - ЯХ 1+6 Х ), причем на адресных входах блоков 7 и 8 выставлен началь" ный адрес. После передачи слова команд из блока программы на входе 17 появляется потенциал "1", соответствующий круговой интерполяции и поступающий на третьи входы блоков 2,4, 6 и 10, коммутатора 3 и пятый входблока 1. В этом случае по сигналу "Конец кадра", поступающему из блока программы на вход 19, блок 2 не Формирует сигнал "Конец ввода", а инициирует обмен информацией между блоком 6 и блоками 7,8, В блок 7 7 из регистра 28 блока 6 передается значение Х без разрушения содержимого регистра 2 Ц, В блок 8 заносится нулевое значение оценочной функции. Адрес увеличивается на единицу и из блока 7 передается слово Х в блок 6, но не в регистр 28, как при линейной интерполяции, а в регистр 29, В регистрах 15 28 и 29 блока 6 теперь находятся со- ответственно значения Х,о и Хоа блок 2 Формирует сигнал "Конец ввода", поступающий на блок 1, который разблокирует Гт. Начинается круго ная интерполяция. Блок 2 в дальнейшей работе устройства участия не принимает, так как обмены информацией между блоком 6 и блоками 7,8 при двухкоординатной круговой интерполяции не нужны. Второй выход блока 4 перекрыт, где при линейной интерполяции формируется шаг по ведущей координате ., Следовательно, на выходе демультиплексора 9 сигналы не появля ются, а блок 1 не ведет отсчет тактов интерполяции и цикле, а также и количества циклов и не Формирует сигнал "Обмен", Конец цикла Фиксируется блоком 1 по появлению на его третьем иил четвертом входах, соединенных соответственно с выходами первого и второго регистрв 12, потенциаВ зависимости о т зн ак . оценочной 40 функции , находящегося в блоке 4 и передаваемого н а вход блока 6 , в последнем вычисляется новое значение оценочной Функции в соответствии с блоками 6 или 9 , Каждый тактовый импульс Ет заносит новое значение оценочной функции в память накапливающего сумматора блока 6 , а ее з нак фиксируется в блоке 4 , Э ти ж е си г налы 1 .и, поступающие на вход блока 1 0поя вляют ся только при круговой интерполяции на е го выходах . Каждый сигнал с выхода блока 1 0 по с туп ает на вход блока 6 и изменя е содержимое одного из регистров 2 8 или 29 н а " + 1 ", или "- 1 " в зави симо сти о т того , по какой координатной о си прои з водл ся шаг и увеличивается или уменьшается данная координата по абсолютной в е" личине. С выхода блока 10 сигнал (Г) поступает на объединенные третьи входы первого и второго элементов ИЛИ 11, с выхода которых этот импульс подается на сдвиговые входы первого и второго регистров 12 для занесения кода щагов по координатам, а также - на сдвиговые входы регистров 13 и 14. На входы последовательного занесения информации первого и второго регистров 12 с третьего выхода блока 4 в зависимости от знака оценочной функции через блок 10 подается код шага. Причем если шаг должен выполняться по оси Хто на вход первого регистра 12 подается "1", на вход второго регистра 2 - "0", если же шаг должен выполняться по оси Х то на вход первого регистра 12 подается О, а на вход второго регистрарВ регистрах 1 3 или 1 4 фиксируется соо г в ет стн енно момент перехода через о сь Хд или Х 1 при мно гоквадрантной отработке дуги окружности . На вход последовательного занесения информации р е ги стра н 1 3 или 1 4, а оедин ен ных с пятым и шестым выходами олока 1 0 , подается к од " 1 " только при переходе через с оот н ет ствующую о сь , Переход через координатную о с ь Фиксирует ся н блоке 1 0 при переполнении одного и з регистров 2 8 или 2 9 , р або тающ е го на вычитание , и з содержимого которог о после н вода координаты на альной точки ду ги была вычтена единица, Под управл ени ем блока 1 0 н ол ок е 6 при переходе через о сь регистр координаты , р абот р ющий н а вычитание, переводится в р ежим сложения , а регистр второй координаты - н режим вычитани я , содержимое которого при этом равно радиусу ду ги и из е г о значения вычитается еди ница, а в другом регис тр е но с с т а нанли нае тся нулевое з нач ени е прибавлением единицы . Значение оценочной функции с бр асын ае т ся в нуль . В с е указанные опе р ации при переходе через о сь производятся до поступления очередного тактового импульса Г и.Блокблокирует поступление част оты Епри появлении " 1 " на выходе первого или второго регистров 1 2 . В третьем - и-м регистрах 1 2 будет нулевая информация , т ак как на их входи сдвига сигналов не поступило, Считывание кода шагов из регистров 1 2ведется сигналами с выхода блока задания скорости Ю , поступающимина вход 16, как и при линейной интерполяции.,В блоке 15 выходные сигналы5первого и второго регистров 12 приводятся к нужной плоскости обработки:Х 1 Х, Х,Хили ХХв зависимости откоманд, поступивших на входь 24, 25при вводе кадра. Бсли же на очередном 10такте Г формируется сигнал на выходе одйога из регистров 13 или 14,то в блоке 15 происходит переключение направления отработки на обратноепо координате, по которой приращения выходили в положительном направлении. Каждый тактовый сигнал Г63 С 1приходящий на вход 16, подсчитывается блоком 1, который после ш такихсигналов разблокирует частоту Г-тдля продолжения интерполяции, Каждый1 сигнал с выходов первого и второго регистров 12, соединенных с первым ивторым входами коммутатора 3, появляется на его выходе. Импульс переполкения счетчика 5 свидетельствует обокончании отработки дуги окружности,так как выработалась полная суммаприращений ЙХ, +ЬХ ) по координатам,уменьшенная в счетчике 5 на единицу 30в конце ввода кадраНа время ввода информации кадрана 7-входы мультиплексоров 26,27 подается с прямого выхода триггера 56потенциал "0", что определяет передачу на выходы мультиплексоров 26, 27.данных с их 01-входов, т.е. с шины 20,Триггеры 55, 56, счетчик 64 сброшены в состояние "0" сигналом "Начальная установка , а на К-вход сброса ре гистра 39 через элемент ИЛИ 37 подается потенциал "1" с инверсного выхода триггера 56 на все время вводакадра. С выхода счетчика 64 на шину"Адрес" блоков 7,8 поступает начальный адрес. На шину 20 из блока программы выставляется код первого слова кадра Х;(Х), который через мультиплексор 26 подается на вход данных блока 7, а через мультиплексор27 - на П-вход регистра 29. На входданных блока 8 подается нулевая инФормация с выхода регистра 39. После того, как код слова выставлен нашину 20, на второй вход элементаИЛИ 54 из блока программы по входнойшине 19 поступает сигнал "Ввод",совпадающий во времени с сигналом изимпульсной последовательности Г(фиг.5), Триггер 55 устанавливается в состояние 1, с инверсного выхода которого подается сигнал "Выборка А" на входы блоков 7,8 и 7-вход мульти" плексора 35. Мультиплексор 35 в соответствии с потенциалом "0" на Ч-входе подключает к Р-входу регистра 39 выход данных блока 8. Сигнал из импульсной последовательности Г про" ходит через элемент И 59 и как сигнал "Запись ОЗУ" поступает на входы блоков 7,8. Происходит запись в блоки 7 и 8 по начальному адресу информации, находящейся на входах данных этих блоков. По заднему фронту сигнала "Запись ОЗУ", поступающему на С-вход счетчика 64, происходит увеличение адреса на единицу. По окончании сигнала "Запись ОЗУ" на выходе данных блоков 7,8 появляется код слов, находящихся в блоках 7,8 под вторым адресом, так как сигнал "Выборка А" еще не снят (режим считывания ОЗУ). Сигнал из импульсной последовательности Г 4, проходит через элементы И 60 и 58, поскольку на входе 17 установлен потенциал "0" сигналом "Начальная установка". С выхода элемента И.58 сигнал "Запись рег. ВМК и T." поступает на 7-вход регистра 28 и через элемент ИЛИ 36 на С-вход регистра 39. В регистр 28 поступившим сигналом на его 7-вход записывается поданная на 0-вход информация, т.е. слово, находящееся в блоке 7 по второму адресу. В регистр 39 запись сигналом, поступившим на С-вход, не производится, так как на Й-входе сброса присутствует потенциал "1". По заднему Фронту сигнала, поступившего с выхода элемента И 60 на С-вход триггера 55, последний устаравливается в состояние "0". Снимается сигнал "Выборка А" и закрываются элементы И 59,60. На шину 20 выставляется следующее слово кадра АХ(Х ), а на вход элемента ИЛИ 54 подается сигнал "Ввод". Далее выполняются описанные операции по записи слов в блоки 7,8 и считыванию из них информации по следующему адресу. Когда на ши-. ну 20 выставлено п-е, слово кадра и подан сигнал "Ввод", запись слов в блоках 7,8 осуществляется по последнему адресу. Счетчик 64 с информа- . ционной емкостью, равной и, перепол" няется с поступлением импульса на его С-вход после записи слов в блоки 7,8и выходит в начальное состояние. Теперь при считывании в регистр 28занесется из блока 7 первое словокадра ЬХ (Х), В блок 7 по меревозрастания адресов записано а словкадра в последовательности их поступления на шину 20, а в блок 8 по всемп адресам записаны нулевые слова.Следующим на шину 20 выставляется"Ввод" на вход элемента ИЛИ 54 не подается и,запись в блоки 7,8 не осуществляется, Подается сигнал "Записьрег. ВДК" по шине 19 на первый вход 15элемента ИЛИ 61, с выхода которого онпоступает на Ч-вход регистра 29 иосуществляет запись в него слова, находящегося на шине 20. Это же слово61 ИХ,+Х) заносится и в счетчик 205, а с поступлением сигнала "Конецввода" на третий вход элемента И 74из содержимого счетчика 5 вычитаетсяединица. Далее в интерполятор заносится слово команд.25Сигнал Конец кадра , поступающийпо шине 19 за вводом слова команд,переводит триггер 56 в состояние "1".С В.-входа регистра 39 снимается сигнал "Сброс", а на Ч-входы мультиплексоров 26, 27 подается потенциал"1", что определяет передачу на выходы мультиплексоров 26, 27 данных сих Р.-входов, Вход данных блока 7,подключается через мультиплексор 26к выходу регистра 28, а П-вход регистра 29 через мультиплексор 27 -к выходу данных блока 7 на все время отработки кадра: Этот же сигнал.Конец кадра поступает навторые 40входы элементов И 52,53, Если отсутствует команда Круговая интерполяция", то на вход 17 и первые входы элементов И 52 или 53 подаетсяпотенциал "0" и сигнал "Конец кадра" проходит через элемент И 53,появляясь на выходе элемента ИЛИ 62,как сигнал "Конец ввода", Если естькоманда "Круговая интерполяция",то на вход 17 подается потенциал "1"и сигнал "Конец кадра" проходит черезэлементы И 53, ИЛИ 54, устанавливаятриггер 55 в состояние "1". Начинаются аналогичные описанным операции по обмену информацией между блоком 6 и блоками 7,8. В блок 7 по начальному адресу записывается словоХ 1 оиз регистра 28 без разрушенияинформации в последнем, а в блок 8 " нулевое слово из регистра 39, В счетчике 64 адрес увеличивается на единицу, а блоки 7,8 переходят из режима записи в режим считывания. Импульсиз последовательности Г, проходитчерез элементы И 60,57, 1 61 и каксигнал "Запись рег, ВДК" поступаетна Ч-вход регистра 29, записываетв него слово Х , код которого поданс выхода данных блока 7 через мультиплексор 27 на Э-вход регистра 29. Навыходе элемента ИЛИ 62 появляетсясигнал "Конец ввода", а триггер 55возвращается в состояние "0".К моменту появления сигнала "Конецввода при линейной интерполяции врегистрах 2 Я и 29 находятся соответственно слова Х, и Ьр , в регистре39 - нулевое (начальное) значь ае оценочной функции, а при круговой интерполяции в регистрах 28 и 29 - соответственно Х и Х , в регистре 39 нулевое значение оценочной функции.Сигнал "Конец ввода поступает на третий вход элемента .ИЛИ 47 и, проходя через него, устанавливает триггер 50 в состояние "1". На выходе элемента И 51 появляется частота т. интДальнейшая работа блоков устройства (фиг,2-8) для 1-го цикла линейной интерполяции осуществляется следующим образом.Прямой вход элемента ИПИ 65 соединен с выходом элемента ИЛИ 37, Следовательно, триггера 67,68 и регистр 69, на К-входы которых подается сиг-. нал . "Начальная установка", сбрасываются в состояние "0" перед отработкой каждого кадра. Инверсный выход триггера 67 знака оценочной функции Б соединен с Ч-входом мультиплексора 33 и вторым входом элемента И 31,Если 1130, то триггер 67 находится в состоянии 0 и на Ч-вход мультиплексора 33, вход элемента И 31 подается потенциал "1", который определяет передачу обратного кода из регистра 29 на В-вход сумматора 34, а на Р -вход сумматора 34 - потенциал "1" ос выхода элемента ИЛИ 32. Это соответствует передаче дополнительного кода содержимого регистра 29 в сумматор 34, на А-вход которого подается значение оценочной функции 11 с выхода регистра 39. На Б-выходе сумматора 34 появляется новое значение оце" ночной функции 0 =11-Ь, которое че