Интерполятор для шагового графопостроителя

Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 13.05,74 (21) 2023239 присоединением заявк Государстееннын комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытийДата опубликования сания ОО.10,72) Авторы изобретения М, Киселев, И. Ю. Когге, Н. М. Тищ С. Д, Артамонов и Л, Г ко, И. Т, Засядникоитарев Заявитель) ИНТЕРПОЛЯТОР ДЛ 0 Изооретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для регистрации графической информации, выводимой из ЦВМ на шаговый графопостроитель.Известны интерполяторы для шагового графопостроителя, содержащие информационный регистр, соединенный с последовательно подключенными блоком вентилей, вычитающим счетчиком и дешифратором, служебный регистр, соединенный с коммутатором и через блок смены масштабов - с блоком сравнения, генератор тактовых импульсов, подключенный через логические элементы И к суммирующему счетчику и регистру сдвига, соединенному с преобразователем двоичного кода в унитарьый, блок управления, подключенный к суммирующему счетчику, дешифратору, логи:сским элементам И и блоку вентилей, линию задержки и логический элемент ИЛИ. Известные интерполяторы требуют также наличия олока буферной памяти, реверсивных счетчиков и делителей частоты, что усложняет устр й вЦелью изобретения является упрощение устройства. В описываемом интерполяторе это достигается тем, что он содержит счетчик базовых отрезков, соединенный с суммирующим счетчиком и блоком сравнения, подключенным к блоку управления, выход регистра ВОГО ГРАФОПОСТРОИТЕЛЯ сдвига через логический элемент ИЛИ подключен к коммутатору, соединенному с одним 1 з логических элементов И и через линию задержки с вычитаюцпм счетчиком и с преобра зователем двоичного кода в унитарный, подключенным к информационному реп 1 стру, а один пз входов логического элемента ИЛ 11 соедипен с блоком управления.На чертеже показана блок-сыма оппсывае- О мого интерполятора.Он содержит информационный регистр 1,служебный регистр 2, суммирующий счетчик 3, вычитающий счетчик 4, разрядные выходы которого подключены к дешифратору 5, а уста новочные входы подключены через блок 6 вентилей к выходам разрядов информационного регистра 1, регистр 7 сдвига, установочные входы которого подключены к выходам преобразователя 8 двоичного кода в унитарный, генератор 9 импульсов, выходы которого подключены через лоп 1 чсскпс элементы 11 10 п 11 ко входу суммируюцеО счегчпка 3 и ко Входу регистра 7 сдвига соответственппо, блок 12 сравнения, логический элемент ИЛИ 13, ли нию 14 задержки, коммутатор 5, блок 16 управления, соедпненныи с одним пз входов логических элементов И О и 11, выходом дсшифратора 5, нулевым выходок преобразователя 8 двоичного кода в унитарный, выходом 17 30 переполнения суммирующего счетчика 3, вы 5285881 О 15 20 ходом блока 12 сравнения кодов и с шиной 18 опроса блока 6 вентилей, обьединенной с одним из входов логического элемента ИЛИ 13.1;нтерполятор содержит также счетчик 19 базовых отрезков, блок 20 смены масштабов и дешифратор 21 служебных команд, связанный с отдельными разрядами служебного регистра 2. Регистры 1 и 2 предназначены для записи и хранения информации, поступающей от внешних устройств через блок сопряжения и обмена (на чертеже не показан).Кодом информационного регистра 1 задается одно из приращений координат узловой точки и одновременно с ней - тангенс угла наклона вычерчиваемой линии. Генератор 9 импульсов формирует непрерывную серию импульсов с частотой, равной максимальной входной частоте шагового привода. Суммирующий счетчик 3 предназначен для счета числа импульсов, поступающих от генератора 9, и формирования импульса переполнения в момент окончания отработки отрезка линии базовой длины. Вычитающий счетчик 4 предназначен для первоначальной записи параллельного кода одного из приращений Лх или Лу, поступающего от информационного регистра 1 через блок 6 вентилей на установочные входы счетчика, и для последующего вычитания импульсов, поступающих от регистра 7 сдвига через логический элемент ИЛИ 13 и линию 14 задержки. С помощью дешифратора 5 выделяется нулевое состояние вычитающего счетчика 4. Регистр 7 сдвига совместно с логическим элементом 13, линией 14 задержки и преобразователем 8 двоичного кода в унитарный образует цифровой управляемый делитель частоты, поступающей от генератора 9 импульсов. Счетчик 19 базовых отрезков предназначен для счета числа импульсов переполнения, поступающих от суммирующего счетчика 3 и соответствующих числу отработанных базовых отрезков. Блок 20 смены масштабов служит для перекодировки условного кода масштаба изображения вычерчиваемой линии, поступающего от небольшого числа разрядов служебного регистра 2, в двоичный параллельный код истинного масштаба. Коммутатор 15 обеспечивает переключение импульсных входов щаговых двигателей графопостроителя (на чертеже не показаны), Коммутатор 15 управляется отдельным разрядом 22 служебного регистра 2. Дешифратор 21 служебных команд предназначен для формирования команд Реверс Х, Реверс У, поступающих совместно с импульсными последовательностями на вход шагового привода, и команды Поднять (Опустить) перо, поступающей к исполнительному чертежному элементу. В исходном состоянии все узлы интерполятора, содержащие элементы памяти, сброшены сигналом, поступающим по отдельной шине Сброс (на чертеже не показана), логические элементы И 10 и 11 находятся в закрытом состоянии, на шине Запрос устанавливается 25 30 35 40 45 50 55 60 65 высокий уровень потенциала, соответствующий готовности интерполятора к приему информации от внешнего устройства, чертежный элемент графопостроителя установлен в исходную точку чертежа. Внешнее устройство (например, ЦВМ), анализируя состояние шины Запрос, записывает в регистры 1 и 2 информацию о координатном приращении первой цепочки чертежа и о тангенсе угла вычерчиваемого отрезка линии и служебную информацию.В интерполяторе производится ограничение бесконечного множества возможных векторов перемещений при вычерчивании линий конечном числом векторов так, чтобы абсолютная погрешность отклонения вычерчиваемой линии от расчетной, обусловленная этим ограничением, не превышала допустимой погрешности на интервале интерполяции. Код тангенса угла вычерчиваемой линии задается кодом старших разрядов информационного регистра 1. После записи информации в регистры 1 и 2 внешнее устройство формирует сигнал Пуск, поступающий на вход блока 16 управления, который по окончании действия этого сигнала открывает логические элементы И 10 и 11, Серия импульсов начинает поступать на входы суммирующего счетчика 3 и регистра 7 сдвига. При этом параллельный код приращений одной из координаты записывается через блок 6 вентилей и вычитающий счетчик 4 с помощью сигнала, поступающего от блока 16 управления по шине 18 опроса. Одновременно с этим параллельный двоичный код старших разрядов информационного регистра 1 преобразуется с помощью преобразователя 8 в унитарный код, который записывается упомянутым сигналом через логический элемент ИЛИ 13 и линию 14 задержки в регистр 7 сдвига. Тем самым задается частота импульсов на выходе цифрового управляемого делителя, образованного регистром 7 сдвига, элементом ИЛИ 13 и линией 14 задержки, в замкнутом контуре которого происходит циркуляция логической единицы с выхода регистра 7 сдвига, через элемент ИЛИ 13, линию 14 задержки, опросный вход преобразователя 8 двоичного кода в унитарный на установочный вход определенного разряда регистра 7 сдвига. Выходная частота, поступающая с выхода элемента 13 и частота серии импульсов, поступающая с выхода логического элемента И 10 на входы коммутатора 15, определяют наклон вычерчиваемого отрезка линии.Подключение двух серий импульсов к необходимому шаговому двигателю осуществляется управлением коммутатора 15 с помощью отдельного разряда 22 служебного регистра 2.При заполнении импульсами суммирующего счетчика 3 на его выходе 17 появляется импульс переполнения, поступающий на вход счетчика 19 базовых отрезков.По сигналу переполнения суммирующего счетчика 3 блок 16 управления устанавливает528588 Юмрормацоя от ЭцВМ логический элемент И 10 в закрытое состояние, так как базовая координата по оси Х уже отработана. В дальнейшем движение чертежного элемента происходит только по одной координате У, поскольку импульсы продолжают поступать с выхода регистра 7 сдвига через элемент 13 на вход коммутатора 15. В тот момент, когда в вычитающем счетчике 4 появляется нулевой код, на выходе дешифратора 5 сформируется сигнал, поступающий на вход блока 16 управления, который устанавливает логический элемент 11 в закрытое состояние. Тем самым интерполятор устанавливается блоком 16 управления в исходное состояние.При вычерчивании линий, параллельных одной из координатных осей, в интерполятор передается только информация о масштабе линии и по какой из координатных осей должно происходить движение (разряд 22 служебного регистра 2), а в информационный регистр 1 засылается нулевой код. В этом случае на нулевом выходе преобразователя 8 двоичного кода в унитарный устанавливается высокий потенциал, поступающий в блок 16 управления. При этом логический элемент И 11 - закрыт, и на выходе регистра 7 сдвига отсутствует импульсная последовательность, и на вход коммутатора 15 поступают импульсы максимальной частоты с выхода логического элемента И 10, которые подаются на вход соответствующего шагового двигателя с помощью разряда 22. В дальнейшем работа интерполятора происходит аналогично. Формула изобретенияИнтерполятор для шагового графопостроителя, содержащий информационный регистр, соединенный с последовательно подключенными блоком вентилей, вычптающим счетчиком и дешифратором, служебный регистр, соеди пенный с коммутатором и через блок схемымасштабов - с блоком сравнения, генератор тактовых импульсов, подключенный через логические элементы И к суммирующему счетчику и регистру сдвига, соединенному с преобра зсвателем двоичного кода в унитарный, блокуправления, подключенный к суммирующему счетчику, дешифратору, логическим элементам И и блоку вентилей, линию задержки и логический элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства,он содержит счетчик базовых отрезков, соединенный с суммирующим счетчиком и блоком сравнения, подключенным к блоку управления, выход регистра сдвига через логиче ский элемент ИЛИ подключен к коммутатору,соединенному с одним из логических элементов И и через линию задержки с вычитающим счетчиком и с преобразователем двоичного кода в унитарный, подключенным к информаци онному регистру, а один из входов логического элемента ИЛИ соединен с блоком управления.