Устройство для вычисления полярных координат

(56) Авторск762012, клПатент СШАкл. 238-186,А Камае и делителя бокончания делс входом развыходы кационнымиразрядов к г ока деления, ния которогоешения счета ого соединен амн регистра полярного угл ризнак соедине счетчик с инфор ото вхо ода дших с адр ыходы с ными оторо уппой входо ния, вторая соедин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ енталь, В,вев0888)е свидетельство СССРС 06 Р 7/22, 1981.3952187,опублик. 1971.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТ, содержащее дваМ-разрядных регистра кодов прямоугольных координат (И - разрядностьаргумента), два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок памяти, регистрмладших разрядов кода полярногоугла и регистр результата, причемвыход .старшего разряда первого регистра кодов прямоугольных координат соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью сокращения аппаратурных затрат, устройство содержит два блока сравнения, коммутатор, блок деления, счетчик, сумматор, регистр хранения частного, два элемента ИЛИ-НЕ,три элемента ИЛИ, элемент И, причемвыходы (И) младших разрядов первого и второго регистров кодов прямоугольных координат соединены соответственно с первой и второй группами информационных входов первогоблока сравнения и с первой и второйгруппами информационных входов коммутатора, первый и второй управляющие входы которого подключены соответственно к выходам "Больше" и"Меньше" первого блока сравнения,выход "Равно" первого блока сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом "Больше" первого блока сравнения, второй вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подклю чен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а второй вход подключен к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ -й) вход которого соединен с выходом 1-го младшего разряда первого регистра кодов прямоугольных координат (1 = 1, 2, И), второй вход перво-, го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом старшего разряда второго регистраа кодов прямоугольных координат а второй вход соединен с выходом элемента И, х-й вход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом -го младшего разряда второго регистра кодов прямоугольных координат, первая и вторая группа выходов коммутатора соединены соответственно с входами входами блока памяти, о соединены с первойвторого блока сравгруппа входов которого ходами регистра хране1183961 ния частного, информационные входыкоторого подключены к выходам блокаделения, выход неравенства второгоблока сравнения соединен с входомразрешения записи регистра младшихразрядов кода полярного угла, входуправления инверсией которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ ис выходом старшего разряда первойгруппы информационных входов суммато-,ра, младшие разряды первой группыинформационных входов которого подключены к шине логического нуля устройства, а вторая группа информацион 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для определенияугловых координат объекта и т.п.Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат при вычислении кодаугла полярных координат,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит регистры 1 1 Ои 2 кодов прямоугольных координат(регистр 1 для хранения кода координаты Х, регистр 2 для хранения координаты У), регистр 3 результата дляхранения кода угла полярных координат, первый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4,второй элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5,блок 6 памяти, регистр 7 мпадшихразрядов кода полярного угла, первыйблок 8 сравнения, коммутатор 9, блок 2010 деления, регистр 11 хранения частного, второй блок 12 сравнения,счетчик 13, сумматор 14, первыйВэлемент ИЛИ-НЕ 15, второй элементИЛИ-НЕ 16, элемент И 17, первый, 25второй и третий элементы ИЛИ 18, 19и 20.Устройство работает следующимобразом.Двоичные коды прямоугольных ко- ЗОординат Х и У, записанные соответственно в регистре 1 и в регистре 2,содержат и двоичных разрядов, причемстаршие разряды кодов прямоугольныхкоординат являются знаковыми:,погическая единица в старшем разряде ных входов сумматора подключена к выходам регистра младших разрядов кодаполярного угла, входы трех старшихразрядов регистра результата подключены соответственно к выходам третьего, второго и первого элементов ИЛИ,а входы младших разрядов регистра результата соединены с выходами сумматора, первый и второй входы элементаИ подключены к выходу старшего разряда .первого регистра кодов поямоугольных координат и к выходувторого элемента ИЛИ-НЕ соответственно. 2кодов соответствует знаку "минус", логический нуль - знаку "плюс".С целью уменьшения объема памяти три старших разряда кода угла полярных .координат вычисляются независимо от остальных младших разрядов.Старший разряд кода угла полярных координат соответствует старшему разряду координаты У во всех случаях, за исключением точек, лежащих на оси абсцисс и имеющих отрицательные значения. Поэтому, при значении координаты У, равйом нулю, с выхода второго элемента ИЛИ-НЕ 16 на второй вход элемента И 17 поступит логическая единица, а на первый вход - старший разряд кода координаты Х, соответствующий значению логической единицы, В результате, старший разряд кода угла полярных координат станет равным логической единице. Третий элемент ИЛИ 20 объединяет выход элемента И,17 со старшим разрядом коордиНаты У. Второй разряд кода угла полярных координат формируется первым элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, на входы которого подаются старший разряд кода координаты Х и старший разряд кода угла полярных координат. Исключением являются точки, лежащие на оси ординат и имеющие положительные значения.Поэтому, при значении координаты Х, равном нулю, на вьмоде первого элемента ИЛИ"НЕ 15 сформируется логическая единица, соответствующая3 11839второму разряду кода угла полярныхкоординат, Второй элемент ИЛИ 19объединяет выход первого элементаИЛИ-НЕ 15 с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАКВЕЕ ИЛИ 4, Третий разрядкода угла полярных координат формируется вторым элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ 5, на входы которого подаютсявторой разряд кода угла полярныхкоординат и сигнал с первого блока 1 О8 сравнения, соответствующий логической единице при значении прямоугольных координат У Ъ Х. Исключением являются точки, лежащие на диагонали,проходящей через 1 и 111 квадранты,Поэтому, при значении прямоугольныхкоординат У .в . Х на третьем выходе первого блока 8 сравнения сформируетсятретий разряд кода угла полярных координат. Первый элемент ИЛИ 18 объ-единяет выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с третьим выходом первогоблока 8 сравнения,Таким образом, три старших разряда кода угла полярных координат определяют номер октанта, в котором находится точка. Коду 000 соответствует первый октант, коду 001 - второйоктант и т,д. Вычисление мпадших разрядов кода угла полярньж координатначинается с поступления двоичныхкодов прямоугольных координат Х и Уиз регистра 1 и регистра 2 беэ старших.разрядов на первый блок 8 сравнения.Сигналы управления с первого блока 8сравнения поступают:на коммутатор 9.В случае, когда значение двоичногокода координаты Х больше значения двокичного кода координаты У, коммутатор9 направляет двоичный код координатыХ в делитель, а двоичный код коорди 40наты У - в делимое, В противоположном случае двоичный код координаты Хпоступает в делимое а двоичный кодкоординаты У - в делитель делитель 45ного устройства 10. Частное от деления двоичного кода меньшей координаты на двоичный код большей координаты записывается в регистр 11. В момент окончания деления запускаетсядвоичный счетчик 13 на счетный вход50, которого поступают тактовые импульсы.С началом работы счетчика 13 и блока 6 памяти производится выборка 61 4значений частного, которые поступают на первые входы второго блока 12 сравнения таким образом, что с каждым тактовым импульсом агсйд последующего значения больше агсСд предыдущего значения на принятую дискретность преобразования, На вторые входы блока 12 сравнения поступает двоичнь;й код частного от деления из хранения результатов деления регистра 11. В случае, когда двоичный код из блока 6 памяти станет равным коду из регистра 11 или превысит его, по сигналу с второго блока сравнения в регистр 7 младших разрядов полярного угла записывается двоичный код со счетчика 13, соответствующий порядковому номеру данного частного в блоке 6 памяти,Таким образом, в регистр 7 записываются младшие разряды, начиная с четвертого, кода угла полярных коордйнат, образуемого осью большей прямоугольной координаты и направлением на данную точку. Если точка находится в нечетномоктанте, то третий разряд кода углаполярных координат соответствуетлогическому нулю и на третий входрегистра 7 (вход управления инверсией), а также на вход старшего разряда сумматора 14 Аи поступает логический нуль. Таким образом, на входы В сумматора 14 поступают младшиеразряды кода угла полярных координатв прямом коде, а на входы А - кодугла 0. На выходе сумматора 14формируется код, соответствующийкоду на входе В.Если точка находится в четномоктанте, то третий разряд кода углаполярных координат соответствует логической единице и на третий входрегистра 7 (вход управления инверсией), а также на вход старшего разряда сумматора 14 (вход А) поступитлогическая единица, Таким образом,на входы В сумматора 14 поступаютмладшие разряды кода угла полярныхкоординат в инверсном коде, а навходы А - код угла 45,Вычисленный код угла полярныхкоординат записывается в регистр 3.1183961 Составитель С, КуликовТехред Т.Дубинчак Корректор И. Муска Редактор Н. Гунько Подписное Заказ 6271/48 Тираж 709ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/57,Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4