Устройство для определения аргумента вектора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 4 С 06 Р 7/54 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Ыуи неюнеге устроиетГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР У 1023347, кл. С 06 Р 7/548, 1982.Авторское свидетельство СССР ее 1183961, кл. С 06 Р 7/548, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АРГУМЕНТА ВЕКТОРА. (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах определения УГловых координат объекта. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства достигается за счет исключения счетчика, второго блока сравнения, регистра, сумматора, а также изменения схемы выбора значений из блока памяти. Устройство для определения аргумента вектора содержит регистр 1 для хранения кода координаты Х, регистр 2 для хранения кодакоординаты У, регистр результата 3,первый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4,второй элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5,блок 6 памяти, элемент И 7, схему 8сравнения, коммутатор 9, блок 10 деления, первый элемент ИЛИ-НЕ 11, второй элемент ИЛИ-НЕ 12, первый, второй и третий элементы ИЛИ 13,14,15,генератор 16 тактовых импульсов. Вустройстве быстродействие увеличеноза счет исключения счетчика, второго блока сравнения, универсальногорегистра и сумматора, а также изменения схемы выбора значений иэ блокапамяти. Пошаговый выбор значенийагс 8 Х из блока памяти, используемыйв прототипе, заменен на параллельнуюзапись младших разрядов кода углаполярных координат непосредственнос выходов блока памяти в регистр результата. 2 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах определения угловых координат объекта,Цель изобретения - повьшение быстродействия.На фиг.1 представлена функциональ.;,2 кодов прямоугольных координат (ре гистр 1 для хранения кода координатыХ, регистр 2 для хранения кода коортцинаты У), регистр 3 результата,первый 4 и второй 5 элементы ИСКЛЮ",ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 6 памяти, элементИ 7, схему 8 сравнения, коммутатор9, блок 10 деления, первый элементИЛИ-НЕ 11,второй элемент ИЛИ-НЕ 12,три элемента ИЛИ 13 - 15, генератор16 тактовых импульсов,Блок 10 деления содержит коммутатор 17, параллельно-последовательный регистр 18, блок 19 сравнения,сумматор 20, последовательный регистр21, распределитель 22 импульсов, Иинверторов 23, элемент ИЛИ 24, инвертор 25.Устройство работает следующим образом.Двоичные коды прямоугольных координат Х и У, записанные соответственно в регистрах 1 и 2, содержат И двоичных разрядов, причем старшие разряды кодов прямоугольных координатявляются знаковыми: логическая единица в старшем разряде кодов соответствует знаку "минус", логическийнуль - знаку "плюс".Три старших разряда кода угла полярных координат вычисляются независимо от остальных младших разрядов,Старший разряд кода угла полярныхкоординат соответствует старшему разряду координаты У во всех случаях,за исключением точек, лежащих на осиабсцисс и имеющих отрицательные значения. Поэтому при значении координаты У, равной нулю, с выхода второго элемента ИЛИ-НЕ 12 на второй входэлемента И 7 поступает логическаяединица, а на первый вход - старшийразряд кода координаты Х, соответствующий значению логической единицы.В результате старший разряд кода угла полярных координат становится равным логической единице. Третий элемент ИЛИ 15 объединяет выход элемента И 7 со старшим разрядом координа 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ты Х. Второй разряд кода угла полярных координат формируется первым элементом ИСКЛЮЧАКВЕЕ ИЛИ 4, на выхо ды которого подаются старший разряд кода координаты Х и старший разряд кода угла полярных координат, Исключением являются точки, лежащие на оси координат и имеющие положительные значения. Поэтому при значении координаты Х, равной нулю, на выходе первого элемента ИЛИ-НЕ 11 формируется логическая единица, соответствующая второму разряду кода угла полярных координат. Второй элемент ИЛИ 14 объединяет выход первого элемента ИЛИ-НЕ 11 с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4. Третий разряд кода угла полярных координат формируется вторым элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, на входы которого по-даются второй разряд кода угла полярных координат и сигнал со схемы 8 сравнения, соответствующий логической единице при значении прямоугольных координат У)Х, Исключением являются точки, лежащие на диагонали, проходящей через 1 и 111 квадранты., Поэтому при значении прямоугольных координат У=Х на третьем выходе блока 8 сравнения формируется третий разряд кода угла полярных координат. Первый элемент ИЛИ 13 объединяет выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 с третьеим выходом схемы 8 сравнения.Таким образом, три старших разряда кода угла полярных координат оп- ределяют номер октанта, в котором находится точка. Коду 000 соответствует первый октант, коду 001 - второй октант и т.д. Вычисление младших разрядов кода угла полярных координат начинается с поступления сигнала "Запуск", например логического нуля, на вход управления блока 10 деления и двоичных кодов прямоугольных координат Х и У из регистра 1 и регистра 2 без старших разрядов на схему 8 сравнения. Сигналы управления схемы сравнения поступают на коммутатор 9 В случае, когда значение двоичного кода координаты Х больше значения двоичного кода координаты У, коммутатор 9 направляет двоичный код координаты Х в делитель, а двоичный код координаты У - в делимоеВ противоположном случае двоичный код координаты Х поступает в делимое, а двоичный код координаты У -3 13190 в делитель блока 10 деления. Частное от деления двоичного кода меньшей координаты на двоичный код большей координаты с выходов блока деления поступает на адресные входы блока 6 памяти. В момент окончания деления с блока 10 деления на вход разрешения выбора блока 6 памяти поступает сигнал, по которому в блоке 6 памяти в зависимости от величины частно 10 го и третьего разряда кода угла полярных координат производится выбор значения младших разрядов кода угла полярных координат. Значения кода младших и трех старших разрядов угла 15 полярных координат записываются в регистр 3 результата сигналом с выхода признака окончания деления блока 10 деления. Таким образом, в регистр результата записывается код 20 угла полярных координат вида 2", (и - разрядность кода угла полярных координат), Генератор 16 тактовых импуль. сов формирует тактовые импульсы, которыми:производится деление в блоке , 25 .10 деления.Блок 10 деления работает следующим образом. Коммутатор 17. предназначен для подключения кода меньшей прямоугольной координаты или разнос ти кодов с выходов сумматора 20 к информационным входам параллельно-последовательного регистра 18.Параллельно-последовательный регистр 18 производит параллельную запись кода с выхода коммутатора по входам П, - Р (по входу 1 У 1 записывается логический нуль) -или последовательный сдвиг ранее записанного кода. Таким образом, производится 40 умножение кода на два.Блок 19 сравнения сравнивает код, поступающий с выходов параллельно- последовательного регистра 18, с кодом большей прямоугольной координаты, 45Сумматор 20 и элементы 23, образуя вычитатель, вырабатывают разность между кодом с выхода параллельно-последовательного регистра 18 и кодом большей прямоугольной координаты. 50 Распределитель 22 импульсов управляет работой блока, по сигналу "Запуск" начинается деление, а по сигналу "Признак окончания деления" с (И+1)-го выхода заканчивается.Элемент ИЛИ 24 объединяет сигналы с первого выхрда распределителя 22 импульсов и с выхода АъВ инвентора 25,24 4Инвентор 25, подключенный к выходу Ас В блока 19 сравнения, формирует сигнал А ъ В.последовательный регистр 21 тактовыми импульсами производится записькода частного от деления прямоугольных координат.По сравнению с известным в предлагаемом устройстве быстродействиеувеличивается за счет исключениясчетчика, второго блока сравнения,универсального регистра и сумматора,а также изменения схемы выбора значений из блока памяти., Пошаговый выборзначений агсй 8 Х из блока памяти, используемый в известном устройстве,заменен на параллельную запись младших разрядов кода угла полярных координат непосредственно с выходовблока памяти в регистр результата.Блок 6 памяти программируетсязначениями младших разрядов, начинаяс четвертого, кода угла полярных координат. Если точка, для которой определяется угол полярных координат,расположена в нечетном октанте, кодмладших разрядов, хранящихся в бло"ке 6 памяти, соответствует агсй 8.Если точка расположена в четном октанте, код младших разрядов имеетфовид 45 - агсг 8 Р, где Р - угол, образованный осью большей прямоугольной координаты и направлением наточку в пределах октанта.Таким образом, быстродействиеь увеличивается в 2 раз, где и -разрядность кода угла полярных координат.В опытном образце изделия в качестве блока памяти используютсямикросхемы типа 541 РТ 1. При принятой разрядности кода угла полярныхкоординат, равной восьми, используются две микросхемы, быстродействиеувеличивается в 32 раза,формула изобретенияУстройство для определения аргумента вектора, содержащее два регистра координат, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента ИЛИ-НЕ, три элемента ИЛИ, элемент И, коммутатор, блок деления, схему сравнения, блок памяти, регистр результата, генератор тактовых импульсов, причем выход знакового разряда первого регистра координат соединен с первыми входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ1319024 оставитель З.Шершнеехред М,Ходанич Корректор И,Муск едактор О.Бугир Тираж 672НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская на Заказ 2513/4 одписно д, 4 еское предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 Производственно-поли ИЛИ и элемента И, выход знаковогоразряда второго регистра, координатсоединен с первым входом первогоэлемента ИЛИ, выходы инФормационныхразрядов первого и второго регистровкоординат соединены соответственнос первыми и вторыми информационнымивходами коммутатора, схемы сравненияи с соответствующими входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, выход 10"Больше" схемы сравнения соединен спервыми управляющими входами коммутатора, выход "Меньше" схемы сравнения соединен с вторым управляющимвходом коммутатора и первым входом 15второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,первый и второй выходы коммутаторасоединены свходами делимого и делителя блока деления, выход "Равно"схемы сравнения соединен с первым 20входом второго элемента ИЛИ, выходыпервого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с первым входомтретьего и вторым входом второгоэлементов ИЛИ соответственно, выходы 25первого и второго элементов ИЛИ-НЕсоединены с вторыми входами третьего элемента ИЛИ и элемента И соответственно, выход элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен свторым входом первого элемента ИСКЛЮ",ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход третьего элементаИЛИ соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходывторого, третьего и первого элементов ИЛИ соединены с информационнымивходами трех старших разрядов регистра результата, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью увеличениябыстродействия, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым адреснымвходом блока памяти, вход разрешениявыборки которого и тактовый вход регистра результата соединены с выходом признака окончания деления блокаделения, выход которого соединен свторым адресным входом блока памяти,выходы которого соединены с информационными входами младших разрядов регистра результата, выход генераторатактовых импульсов соединен с тактовым входом блока деления, вход запуска устройства соединен с одноименным входом блока деления, выход регистра результата является выходом аргумента устройства.