Цифровой квадратичный интерполятор

,ЯО 50 4 С 06 Г 15/353 ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУДА ПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН едст- техни У 22нститут авиацио ации,при И. А. КорнееВ. Иумилин Лапа В, Гых проце 1971, с ссов 55льство СССР Р 15/353, 1986 ТИЧНЫЙ ИНТЕРПО ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский иного приборостроения(57) Изобретение относится к срвам автоматики, вычислительнойки и средствам обработки информИнтерполятор может применятьсяобработке экспериментальной информации, в вычислительной технике, автоматических устройствах управления.Целью изобретения является увеличенибыстродействия и сокращение объемааппаратуры интерполятора за счет реализации интерполяции только одноменых функций, Интерполятор содержитдва счетчика 1, 2, блок управления3, блок памяти 4, четыре регистра 58, операционный блок 9 и новые связмежду ними, что позволяет достичьцель изобретения. 4 ил,52 2у. - значение функции в (1+2)-й2точке интерполяции; х - значение аргумента в интерполируемой точке;у(х) - интерполированное значениеФункции; йх - шаг дискретизации ин"тервала между точками интерполяции;ьх - значение интервала между точками интерполяции; П - значение интервала между аргументом в интерполируемой точке и предшествующей точкойинтерполяции; Р, (х) - первый интерполяционный полином; Р (х) - второй2интерполяционный полином,Цифровой квадратичный интерполятор работает в двух режимах: в режиме линейного развертывания аргументаи режиме внешнего запуска.Рассмотрим работу устройства врежиме линейного развертывания аргумента,Обрабатываемый процесс у(х), заданный в точках интерполяции у(х,),1в параллельном двоичном коде записывается в блок памяти 4. Эпюра процесса приведена на фиг, 4, На первыйвход устройства подается в параллельном двоичном коде значение интерваламежду точками интерполяции, На второй вход устройства подается последовательность синхрониэирующих импульсов, Блок 1 пересчета производит дискретизацию интервала между точкамиинтерполяции и Формирует значениеинтервала между аргументом интерполируемой точки и предшествующей точкойинтерполяции, которое на фиг, 4 обозначено как ы, На первом выходе блока 1 пересчета формируется импульс,соответствующий следующей точке интерполяции. На втором входе блока 1пересчета Формируется в параллельномдвоичном коде значение интерваламежду аргументом интерполируемойточки и предшествующей точкой интерполяции, которое поступает на первыйвход операционного блока 9.Счетчик 2 формирует в параллельном двоичном коде номер точки, предшествующей интерполируемой точке (нафиг. 4 номер предшествующей точкиобозначен через ). На фиг. 1 показана структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг, 2 - структурная схема блока пересчета; на фиг, 3 - структурная схема блока управления; на фиг. 4 -принцип интерполяции.35Цифровой квадратичный интерполяторсодержит блок пересчета 1 второйсчетчик 2, блок управления 3, блокпамяти 4, первый регистр 5, второйрегистр 6, третий регистр 7, четвер Отый регистр 8, операционный блок 9,Пересчетный блок вк.-ючает (фиг, 2)двоичный счетчик 10, схему сравнения 11.Блок управления (Фиг. 3) содержит: 45вычитатель 12, сумматор 13, элементИЛИ 14, БЯ-триггер 15, генератор импульсов 16, трехразрядный двоичныйсчетчик 17, Операционный блок выполнен аналогично прототипу,На Фиг, 4 обозначены: х, - ( --1)-я - точка интерполяции, х, - 1-я -точка интерполяции; х; - (+1)точка интерполяции; х , -(х+2)яточка интерполяции; у, - значениефункции в (-1)-ой точке интерполяции; у. - значение функции в 1-ойточке интерполяции; г, - значениефункции в (1+1)-й точке интерполяции; Блок управления 2 формирует в параллельном двоичном коде адреса четы. рех точек (-1)-й, -й, (+1)-й, (+ )-й, по которым производится интерполяция, причем значение аргумента интерполируелой точки находится в интервале х с х с х;,. На втором 1 13174Изобретение относится к средствамобработки экспериментальной информации и может быть использовано дляинтерполирования случайных процессовкривой второго порядка.5В практике обработки экспериментальной информации, представленной ввиде случайных процессов, часто возникают ситуации, когда обрабатываемыйпроцесс известен только в определен Оних значениях аргумента, т.е. у,Г(х.) при 1 = О, и. По данным эначениям в точках (узлах) интерполяцииопределяется величина Функции в любой точке аргумента. Предлагаемый 15цифровой квадратичный интерполяторможет быть использован в автоматических системах обработки информации врадиолокации, телеметрии, связи, атакже в вычислительных устройствах 20при обработке экспериментальной инФормации, представленной в виде случайных процессов,Целью изобретения является увеличение быстродействия и сокращениеобъема аппаратуры интерполятора засчет реализации интерполяции толькоодномерных функций,ц(ьх + ц) 20 25 Йу; = у; - у;У 1 Ф 1 У 1+ 1 х 1 у =у - ч где 35 40 формул а 3 13174 выходе блока 3 формируются сннхроимлульсы для работы первого 5, второго 6, третьего 7, четвертого 8 регистров.По адресам опроса блок памяти 4 выдает в параллельном двоичном коде значение функции у. , у. уу1-1 ф 1 ф И 1 ф н Данные значения поступают в регистры последовательно. Запись происходит с приходом синхроимпульсов из 10 блока 3. Далее значения функции у. Уу , у. поступают на входыф 1 ф 1 ф фоперационного блока 9. Операционный блок 9 вычисляет два полинома второй степени 15 Р (х) = у; + ) (дхоти) Р (х)у. 1 ц(ц - д х) 11 - 1 2 хх), Интерполяционные полиномы приведены на фиг. 4.На выходах операционного блока 9 формируется интерполированное значение функции у(х) в виде у(х) = - Р (х) + Р (хЦ 1 Первый режим работы устройства - режим линейного развертывания аргумента отличается от второго режима - 45 режима внешнего запуска только тем, что при работе в режиме внешнего за.пуска интерполятор определяет значение функции только в той точке аргумента, координаты которой устанавли ваются заранее на входах устройства.В остальном принцип работы квадратичного интерполятора в обоих, указанных режимах идентичен. 55изобретения Цифровой квадратичный интерполятор,содержащий первый и второй счетчики,52 4блок памяти, операционный блок, первый, второй, третий и четвертый регистры, схему сравнения, причем информационный вход первого счетчика соединен с входом номера интерполируемой точки устройства, счетный вход первого счетчика соединен с входом признака перехода к следующей интерполируемой точке устройства, вход записи счета первого счетчика соединен с входом пуска устройства и с входом записи счета второго счетчика, информационный вход которого соединен с входом задания координаты точки интерполяции устройства, информационный выход первого счетчика со- единен с первым информационным входом операционного блока и с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с вторым информационным входом операционного блока и с входом расстояния между точками интерполяции и устройства, вход Равно схемы сравнения соединен с входом обнуления первого счетчика с счетным входом второго счетчика, выход блока памяти соединен с информационным входом первого регистра, выход которого подключен к информационному входу второго регистра и к третьему информационному входу операционного блока, выход второго регистра подключен к информационному входу операционного блока, выход третьего регистра подключен к входу четвертого регистра и к пятому информационному входу операционного блока, выход четвертого регистра подключен к шестому входу операционного блока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены ВБ-триггер, вычитатель, сумматор, элемент ИЛИ, генератор тактовых импульсов, счетчик, причем первый вход элемента ЙЛИ подключен к входу пуска устройства, второй вход элемента ИЛИ подключен .к выходу Равно схемы сравнения, выход элемента ИЛИ соединен с установочным входом ВЯ-триггера, выход которого соединен с входом запуска генератора импульсов, выход которого соединен с входами записи первого, второго, третьего и четвертого регистров и с счетным входом счетчика, блока управления, выходы первого и второго разрядов которого подключены к первому входу сумматора, к второму входу .которого подключен выход вычитателя, вход уменьшаемого которого соединен14Составитель В, Коряковцеведактор Н, Горват Техред В,Кадар Корректор М, Шароши Заказ 2425/44 дписноеомитета ССоткрытий ног н д, 4 кая н Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проект с выходом разрядов второго счетчика,а вход вычитаемого вычитателя подключен к входу логической единицы устройства, выход третьего разряда счетчика блока управления соединен с вхо 1 ираж 672 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 3035, Москва, Ж6дом обнуления РЯ-триггера и с входом обнуления счетчика блока управления, выход сумматора соединен с адресным входом блока памяти, выход операционного блока является выходом устройства.