Цифровой линейный интерполятор

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) И КЪ .й605 В 19/18 влено 08.05,75 (21) 21 31670/2 явкис присоединение (23) Приоритет - (43) Опубликова (45) Дата опубл Государственный коцитаСовета Министров СССно делам изобретенийи открытий.ОЭ.77 Бюллетень1 3) УДК621-5 .55 (088.8) кования описания 08.07.77 2) Авторы изобретены А. Плавильщиков и В. ушин Заявител 54) ЦИФРОВОЙ ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР лока сравнения правления, а вьючен ко входу Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и, в частности, к устройствам регистрации информации.Известен линейный интерполятор, содержащий собирательную схему, последовательно соединенные регистр, .в который записывается код тангенса угла. наклона интерполируемого участка, вентили, сумматор, схему анализа знака и счетчик, в который записывается код большего приращения координаты. Такие интерполяторы сложны, работа их возможна только в комплексе с вычислительной машиной, т.и, в каждом цикле преобразования необходимо сравнивать приращения, определять бельшее из них и вычислять тангенс угла накоду первого ходу блока нквь и к перво ервого счетчика пго блока сравненв второй вхо е одом орым торого соединен со в теля частоты и выхо прирашений, вход кот ним из выходов блок выходов которого чер ращений подключен к теля частоты и к пер блока сравнения, вто ом первого регистра динен с од ния, один и регистр и орого управл ез второ третьем ому вхо ой входи х ду второгокоторого под а, авыиоду второго счетч блока сравнения по ключен к ючен к блока д второг орым вх о счетчиком этого дам второ Недостатк правлен нтерполямпульсов то час тора являетс только лее близким техничес му изобретению являетинтерполятор, содерж льно соединенные блок р импульсов, делитель им решениемльна задан я .;цифровощий посуправления среднемЭто прив т к увеличению погр т,к. отклонение фак терполяциитраекторигана от исемое степ гистрирующего о движения р одной прям нью неравн частоты, выому входувходу второгосчетчика поднии, определя ого подключен к первчетчика и к первому второй вход первого исло-иммерности ольшима, будет пульсног лона.Наибо к данно линейный ледовате генератб ход кбтор первого счетчика унитарном коде на его выхгде К - коэффициент пропорциональности. Следовательно, отношение скоростей отПель изобретения - повышение точности ннтг рполятора.Это достигается тем, что интерполяторсодержит третий счетчик, первый вход которого соединен со вторым Ьходомпервогьсчетчика, третий блок сравнения, первыйвход которого соединен с выходом третьего счетчика, второй вход которого подключен к выходу второго регистра прирашений, а выход подключен к третьему входу 0блока управления и ко второму входу третьего счетчика, четвертый счетчик, первыйвход которого соединен со вторым входомвторого счетчика, и четвертый блок сравйения, первый вход которого подключен квыходу четвертого счетчика, второй входчетвертого блока сравнения соединенс выходом первого регистра приращений, а выход четвертого блока срав,ненни - с четвертым входом блока управления н со вторым входом четвертого счетчика.Блок-схема интерполятора представлена на чертеже.Интерполятор содержит блок управления1, генератор импульсов 2, делитель частоты 3, первый счетчик 4, второй счетчик 5, первый блок сравнения 6, второйблок сравнения 7,первый регистр приращения 8 ( д Х ),второй регистр рира- )0щения 9 ( ь ( ), третий счетчик 10, четвертый счетчик 11, третий блок сравнения12 и четвертый блок сравнения 13,Интерполятор работает следующим об-разом. 36По сигналу "Пуск" блок управления 1разрешает запись кодов приращений координат й Х и Ь У в регистры 8 и 9 и поступление импульсов иэ генератора 2, который соединен со входом делителя часто-,рты 3,. имеющего несколько выходов. Выбородного из выходов делителя частоты осуществляется в зависимости от величин приращений координат так,что, чем больше приращения координат, тем меньше коэффициент цделения делителя частоты и выше частота ДИмпульсы с частотой 1 о поступают на счетные входы счетчиков 5 и 4; Поступлениеимпульсов в счетчики 4 и 5 продолжаетсядо момента срабатывания соответствующихим блоков сравнения 6 н 7, которые выда.ют сигнал в момент равенства числа импульсов накопленных в соответствующемсчетчике и числа в соответствуюшем регистре, При этом происходит установкасчетчиков 4 и 5 в состояние 0"по сигналам с блоков сравнения 6 и 7 и .новоеих заполнение; импульсами до очередногосрабатывания блоков сравнения. Этотпроцесс происходит непрерывно, 60 114Выходные сигналы блоков сравнения образуют унитарные коды. Частоты следования импульсов в унитарных кодах по координатам равны: причем мгновенные значения этих частот завремя преобразования остаются постоянными. При этом число импульсов в унитарном коде кажцого из каналов равно числу,записанному в регистре данного канала, т.е.прнрашению по каждой иэ координат. Действительно, импульсы с частотами следования х и 1поступают на счетные входьхсоответствуюшнх счетчиков - 10 и 11.Накопление импульсов и счетчиках 10 и11 происходит .до момента срабатыванияблоков сравнения 13 и 12, которые выдают в блок управления 1 сигнал в моментравенства числа импульсов, накопленныхв соответствующем сЧетчике и числа, записанного в соответствующем регистре, Посигналам с блоков сравнения 13 и 12 блокуправления 1 прекращает поступление импульсов на счетчики 4 и 5.Если приращение по какой-либо иэ координат, например Ь Х , будет равно О,то блок управления 1 по совпадению сигнала Пуск и сигнала, который выдастблок сравнения 6, заблокирует выход блока сравнения 7 и на выходе интерполяторапо координате Х импульсы унитарногокода будут отсутствовать. Не будут поступать импульсы и на вход счетчика 11. Кроме того, блок управления 1 запишет единицу в младший разряд регистра 8. Такимобразом, импульсы унитарного кода с выхода блока сравнения 6 будут поступать наяыход интерполятора по каналуУ " ина счетный вход счетчика 10 с максималь-.ной частотой, равной 1 . Процесс преобразования заканчивается при срабатыванииблока сравнения 12, который выдает сигнал в блок управления 1 при равенствечисла импульсов, накопленных в счетчике10 и числа, записанного в регистре 9.Таким образом, на выходах интерполятора получаются унитарные коды, частоты следования импульсов в которых, а значит и скорости отработки исполнительных систем по каждой иэ координат, обратно пропорциональны величине прирашения по другой координате. о оЧ К( =К У =К 1 =КТираж 1095 Подписное Государственного комитета Совета Минист по делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/ов СС Патент", г. Ужгород, ул, Проектна илиал работки по координатам будет равно отно.шению приращений этих координат;дХдУ5Включение в схему интерполятора блоков сравнения кодов и дополнительных счетчиков позволило повысить точность интерполяции за счет обеспечения постоянства частоты следования импульсов в унитарном. коде, при этом погрешность интерполянии не превышает одного шага.Формула изобретения Цифровой линейный интерполятор, содержащий последовательно соединенные блок управления, генератор импульсов, делитель частоты, выход которого подключен к первому входу первого счетчика и к первому входу второго счетчика, второй вход первоговчетчика подключен к выходу первого блока сравнения и к первому входу блока управления, а выход первого счетчика подключен ко входу первого блока сравнения, второй вход которого соединен со вторым входом делителя частоты и выходом первого регистра приращений, вход которого соединен с одним из выходов блока управления, один из выходов которого через второй регистр приращений подключен к третьему входу делителячастоты и к первомувходу второго блока сравнения, второй входкоторого подключен к выходу второго счетчика, а выход второго блока сравнения подключен ко вторым входам второго счетчика и. блока управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности интерполятора, он содержит третий счетчик, первый вход которого подключен ковторому входу первого счетчика, третийблок сравнения, первый вход которого соединен с выходом третьего счетчика, второй вход которого подключен к выходувторого регистра приращений, а выход подключен к третьему входу блока управления и ко второму входу третьего счетчика,четвертый счетчик, первый вход которогосоединен со вторым входом второго счетчика, и четвертый блок сравнения, первыйвход которого подключен к выходу четвертого счетчика, второй вход четвертого блска сравнения соединен с выходом первогорегистра приращений, а выход четвертогоблока сравнении - с четвертым входом блока управления и со вторым входом четвертого счетчика,