Линейный интерполятор

(61) Дополнительное к авт. сина-ву Заявлено ВЗ,01.74,(2 1 М 993537/18-2 5 . Кл,206 Г 15/20 единением заявкиГющаэастайай иттйвете Мптрев ФСРа лви зебрет.я етрай ДЗ) Приоритет43) Опубликовано 15.03.78, БюллетЕнь% 10 (53) У,ЦК 681.325(72) Авторы изобретение ГЯ. Кузьмин, В.П, Данчеев и Н,С. Ермаков 7 ) Заявител енинградский электромеханический завод 54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОПЯ Изобретение относится к вычислительным сфюствам систем управления н может быть использовано в системах числового программного управлении (СЧПУ) станкамй, и другим техническим оборудованием. 5Известно устройство, содержащее коорди- " натные регистры, линейки элементов И-ИЛИ, счетчик 1 ). Однако оно имеет относительно низкое быстродействие. Наиболее близким к изобретению по технической сущнос О тн явлаетси устройство, содержащее й регистров, (ттВ) элементов И, )с триггеров, ( К -1) двухвходовых элементов ИЛИ и ай -входовых элементов ИЛИ, причем пер вый вход ц -го элемента И (где .=1,у: ц1,М ) соединен с - -м выходом (, - го регистра, второй вход ц-го элемента И подключен к единичному Ьыходу ) -го тратера, выход Ц -го элемента И соединен с-,м выходом х -го К- входного 1 элемев )20 та ИЛИ, нулевой выход ) -го триггера подключен к первому входу -го двухвходового элемента ИЛИ, выход которого соеди нен со счетным входом (+1) -го триггера 2. Это известное устройство харак- Ю теризуется прямой зависимостью скоростиработы ннтерполятора от длины участкаиытерноляцни, т. е. низким быстродействиемпри обработке малых участков интерполяциии, как следствие, новышеннымн требованиями и управляющей тактовой частоте.Целью изобретения является повышениебыстродействия, В описываемом интерполяторе это достигается тем, что в него введены (К) (Ъ +1) -входовых элементовИ, причем первый вход каждого-го (т+ 1)(Ъ. + 3 Д - входового элемента И, первый входпервого (ъЪ + 1) - входового элемента Иподключен к счетному входу первого триггера, а-й выход а -го регистра подключен кЙ -у входу (гдето 4+ 1)го (и+1)входового элемента И,На чертеже приведена блок-схема описываемого интерполятора. Эн содержит и регистров 1 - 1 (юМ элементов И 2 -2 п)р )триггеров 3, 5980833 (К -1) двухвходовых элементов ИЛИК4 -4 1,М - входовых элементов ИЛИ 5,-5,( 1 с -.1) (б +1) -входовых элементов И(э -6., Выходы регистров 1 подключены к первым входам соответствующих 5 элементов И в , причем выход старшего разряда регистра 1подключен к первому, входу первого элемента И 2,; выход следующего разряда- к первому входу второго эпе- мента И 2 и такдапеедов-го элемента; к вто, рому входу первого эпемента И 2, подключен единичный выход первого триггера 3, к второму входу второго эпемента И 2 - единичный выход второго триггера З й так далее до М-го триггера: счетный вход каждого 15 тркгера 3, кроме первого, подкпючен к входу двухвходового эпемента ИЛИ 4 предыдущего номера; первый вход двухвходового эпе мента ИЛИ 4 подключен к нулевому выходу триг-, гера соответствующего номера, а второй вход20 двухвходового эпемента ИЛИ - к выходу(И+1)-входового элемента И соответству 1 ощего номера и к первому входу псспедукяцего ( р +1)- входового эпемента И. Счетный вход первого триггера и первый25вход цеувого (ъ +1)-вход ового элементе И соединены между собой. Выходы эпементов И каждой 1 -й пинейки 12; -2 под"соединены к выходами ( -го с-входовогоэпемента ИЛИ 5 , а выходы соответствующих разрядов каждого регистра 1 поакпючены к входам соответствующего (В+1)- входового эпемента И 6, тсричем выходпер Рого разряда всех регистрсе 1, кроме пос-педнего, подсоединен к входам первого( +(Р.+1) -входового элемента ИФ, выход второ-,го разряда всех регистров 1 - к входамвторого (ж+1) -входовото элемента И бВходами, устройства ивпщотся входы регистров 1, а выходом выходы Х -входовых регистров ИЛИ 5, тактовая частотапоступает на счетный вход первого триггера,3 и первый вход первого (39+1) -входовогоэлемента И 8. 45Формирование вьродного сигнала (потока импульсов) цо одной координате, безучасти .(2 с +1)-входовых эпемытов И 6.(По другим координатам формирование выходного сигиапа происходит аналогично) .Пусть в Ф -м.регистре записано чиспо, соответствующее искомому перемещению по с-йкооодинате, Поспедоватепьно соединенныеотриггеры 3 совместно с двухвходовыми эле-,ментами ИЛИ 4 образуют счетчик, которыйзадает программу выборки значений разрядов регистра на выход устройства. В моментперехода триггеров из нулевого состоянияв единичное вырабатываются импульсы60поступающие на вторые входы элементов И 2, По первому входу каждый элементИ 2 управляется соответствую 1 цим разрядом регистра, Если значение соответствующего разряда регистра равно единице, тоимпульс с единичного выхода триггера проходит через этот элемент И и )с-входовыйэпемент ИЛИ на выход устройства. Выходные импульсы образуют последовательностьс периодом 2 интервалов между импульсами тактовой частоты. Импульсы с единичных выходов триггеров 3 не совдадают повремени и имеют частоты2 сгде - такФовая частота. Поэтому обработку разрядов регистров 1 последовательностямиимпупьсов с единичных выходов триггеровможно рассматривать как периодический опрос значений разрядов и передачу их на выход устройства с частотами 2 . Цикл работы интерпопятора равен н этом случае2 тактов )тактовой частоты, при этом нанупевом выходе последнего триггера вырабатывается команда окончания кадра интерпопяции (КОК).Работа устройства, когда интерполяцияидет по всемМ координатам и ( К -1) (и +1)входовых эпементов подключены. Диапазонзадания координатных перемещений можетсоставлять от единиц до (2 -1) дискрет.МВ спучае, когда в старшем разряде хотя быодйого регистра 1 записана единица, первый(,й+1)- входовый элемент И 6 закрыт, тактовая частота поступает на вход первоготриггера 3 и время интерполяции равно 2тактов тактовой частоты.В спучае, когда р, старших разрядов всехрегистров 1 равны нулю, а единица записанав (0+1)-м разряде хотя бы одного регистра,тактовая частота через 1 (5+1)-входовых/регистров элементов И проходит на второйРход й-годвухвходового элемента ИЛИ идалее-на счетный вход (+1)-го триггера.При этом опрос )ц старших разрядов регистров не производится и время интерполяциисокращается в 2 раз,Таким образом, применение описываемогоинтерпопятора позволяет повысить быстродействие интерпопятора в 2 раз, При этомскорос 5 ь обработки координатных перемещений перестает прямо зависеть от порядковприращений, остается лишь зависимость ототношения координатных приращений, чтопозволяет сократить аппаратурные затратына регупирование тактовой частоты и контурной скорости и улучшить технологическийрежим. обработки,формула изобретенияЛинейный интерполятор, содержаший тт регистров, (и х 1 с) . элементов И,К триггеров, (К -1) двухвходовых элементов ИЛИ иеК-вхоЗаказ 1238/41 Тираж 826 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5 Филиал ГП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная 4 довых элементов ИЛИ, причем первый вход Ц -го элемента И (гпту= 1,-"В:,) =1") соединен с ) -м выходом-го регистра, второй вход 1-го элемента И подключен к единичному выходу-го триггера, выход Ц-го элемента И соединен с -м выходом 1 -гс,К-входового элемента ИЛИ, нулевой выход -го триггера подключен к первому входу )-го йвухвходового эленемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом ( ) +1)-го триггера, о ти и ч а ю ш и й с и тем, что, с целью повышении быстродействии, в него введены (В)( Ф +1)-входовых элементов И, причем первый вход каждого-го (Д +1)- 1 входового элемента И, кр 6 ме первого, соединен со вторым входом -го двухвходового элемента ИЛИ и выходом-1)-го (я-+1) -входового элемента И, первый вход первого (а+1) входового элемента И подключен к счетному входу первого триггера, а -й выход , -го регистра подключен к-у входу ( где 1=+1) )-го ( Й+1)-входового элемента И,Источники информации, принятыево внимание при экспертизе: 1. Воронов А. А, и др. Цифровые аналоги для систем автоматического управления,Из-во АН СССР, М, Л., 1960, 2. Патент США Ь. 2910237, кл. 255- 150. 03, 1959