Линейный интерполятор

3 15715514Изобретение относится к автоматике ходы 16 и 17 узла 18 анализа знакавычислительной технике и может быть оценочной функции, узел 18 анализаспользовано в построителях графичес- знака оценочной функции, содержащийой информации, устройствах отображе- генератор 4 и элементы И 5, 6, накапия графической информации на матрич- ливающий сумматор-вычитатель 19, соных экранах и электронно-лучевых держащий накапливающий сумматор 3 итрубках.и в системах, числового прог- мУльтиплексор 12. узел 20 Формировараммного.управлен 1 я. ния координатных приращений, содерЦелью изобретения является повы О жащий элементы И 7, 8 и элементыение быстродействия. ИЛИ 10, 11, узел 21 пуска-остановаНа чертеже приведена структурная интерполятора содержащий элементхема интерполятора. И 9, элемент ИЛИ 13 и триггер 14, информационные входы 22-24 интерполяИнтерполятор содержит счетчики 1, 15тора Управляющие входы 25 и 26 иннакапливающий сумматор 3 генера- терполятора,ор 4 импульсов, .элементы И 5-9, эле- Вычисление оценочной функции вменты ИЛИ 10, 11, мультиплексор 12, интерполяторе осуществляется согласэлемент ИЛИ 13, триггеры 14, 15, вы- но следующему выражению:1Р 1,+ = Р1, + Х - У 1, если Р,О;А К Р,1 = Р- ппп( Х 1, 171), если Р ъ О,де ся соответственно следующими выражениями(3) (4) С= 1(Х) - (У) - ЙС= тпдп( Х 1, У 1) - 1 с Индексами Й и Е в выражении (1)помечены текущие значения перемещенийыполненные вдоль длинной и короткойЗОуцетом выражении (1), (3), (")роекций:формируемого отрезка. алгоритм вычисления оценочной функцииСодержимое первого и второго счет- может быть описан следующим выраженичиков в этом случае будет определять- ем:1Р,1,1 = Р,+ Сесли Рд (О,Р,1+,= Р 1,1, - С, если Рс 1, ъ О.В выражении (5) индексами Й и 1 с координат, Комбинированные перемеомечены приращения, выполненные щения следует выполнять одновременнотрого вдоль длинной и короткой про- с выполнением перемещений вдоль копкций отрезка без уцета одновремен- роткой проекции. В этом случае пройых перемещений вдоль обеих осей цесс формирования приращений будетописываться следующим выражением:(Й ) - Г Й + 1, Е + 1 если Рд 1, ( О, (6)Й + 1, если Р, 7 О.Определение принадлежности форми осуществляется в соответствии со слеоуемых приращений к осям координат дующим выражениемХ = Й, У = 1 с, еслИХ 1 3 У 1,ф 1 Х = 1 сУ = Й, если ХУ.Погрешность интерполяции рассмат- Интерполятор работает следующимриваемого алгоритма определяется ве-, ,50 образом.личиной Р0,5 созю, что для крайних В исходном состоянии счетчики 1,значений угла наклона отрезка дает 2, триггеры 14, 15 и сумматор 3 обследующие максимальные значения пог- нулены, а ганератор 4 находится воревностей: Ф/,-0,5 д/ = 0,35, включенном состоянии,ф( оПеред началом работы в счетчик 1Ф/,= О,1-о вводится значение константы (Х 1Принцип работы интерполятора осно - 171), в сцетчик 2 - значение консван на вычислении оценочной функции танты пппб(Х 1,171), в сумматор 340 45 50 55- тхп( Х 1, У ), а триггер 15 вклюцается в единичное состояние, если1 Х)У. Затем по сигналу, поступающему с входа интерполятора ("Начало кадра" ) на вход элемента ИЛИ -13в начале каждого кадра, из содержимого счетчика 2 вычитается единица, врезультате чего на его инверсных выходах находится дополнительный кодотрицательного числа тЫ( Х 1, У ) .Одновременно с этим триггер 14 включается в единичное состояние и разрешающий потенциал с его выхода поступает на входыэлементов И 5 и 6. Взависимости от состояния знаковогоразряда сумматора 3, определяемогосодержимым сумматора, на одном извходов элемента И, соединенном свыходом знакового разряда присутствует разрешающий потенциал. Так, если содержимое сумматора положитель"но, разрешающий потенциал присутствует на выходе элемента И 5, еслиотрицательно - на входе элемента И 6.Импульсы генератора 4 проходят навыход того из элементов И 5 и 6, наостальных входах которого присутствуют разрешающие потенциалы. Еслисодержимое сумматора положительно,импульсы генератора импульсов проходят на выход логического элементаИ 5 и поступают на управляющий входмультиплексора 12, в результате чегов сумматор 3 переносится дополнительный код числа, находящегося в счетчике 2. При каждом таком переносе изсодержимого сумматора вычитаетсясодержимое счетчика 2, Этот процесспродолжается до тех пор, пока содержимое сумматора не станет отрицательным и триггер знакового разряда сумматора не переключится в инверсноесостояние. При этом разрешающие потенциалы присутствуют на всех входахэлемента И 6, поэтому импульсы генератораимпульсов проходят черезэтот элемент и поступают на другойуправляющий вход мультиплексора 12.С приходом каждого импульса на управляющий вход мультиплексора содержимоесчетчика 1 переносится в сумматор исуммируется с его содержимым. Этотпроцесс продолжается до тех пор, пока содержимое сумматора не изменитсвой знак на противоположный. Приэтом элемент И 6 закроется, а элементИ 5 откроется, и описанный процессповтооится снова. 5 10 15 20 25 30 35 Для обеспечения комбинированногоприращения, т.е. приращение по обеим осям одновременно, приращение переменной вдоль короткой проекции отрезка на элементах ИЛИ 10 и 11 добавляются к приоащениям вдоль длинной проекции отрезка.На элементах И 7 и 8 происходит перераспределение поступающих на его входы импульсов по координатным осям Х и У в зависимости от состояния триггера 15, Так, если Х3 1 У 1, разрешающий потенциал присутствует на единичном выходе триггера, импульсы, соответствующие элементарным перемещениям вдоль длинной проекции отрезка коммутируются через элементы 7 и 1 О на выход, обеспечивающий перемещение вдоль координатной оси Х. И, соответственно, импульсы, соответствующие элементарным перемещениям вдоль короткой проекции, коммутируются через элемент 11 на выход,обеспечивающий перемещение вдоль координатной оси У. И, наоборот, если разрешающий потенциал присутствует. на инверсном выходе триггера, что соответствует отношению проекций отрезка, определяемому соотношениемХ( У 1, то импульсы с выхода 16 коммутируются на вход элемента ИЛИ 11, а импульсы с шины 17 - на вход элемента ИЛИ 10. В процессе работы интерполятора импульсы, появившиеся на выходах логических элементов И 5 и 6, поступают соответственно на входы счетчика 1 и через логический элемент ИЛИ 13 на вход счетчика 2, каждый раэ вычитая из его содержимого значение единицы. Это продолжается до тех пор пока содержимое счетчика 1 не обнулится, а в счетчике 2 не установится значение числа, равное минус единице. Такому состоянию счетчиков будет соответствовать отработка заданных элементарных приращений по осям Х и У, установленных ранее в счетчики, и наличие единичных потенциалов на всех инверсных выходах счетчика 1, и прямых выходах счетчика 2 и, соответственно, наличие всех разрешающих потенциалов на входах элемента И 9. В результате этого элемент И 9 вырабатывает на своем выходе сигнал, переключающий триггер 11 в инверсное состояние. При этом разрешающий по1571551 тенциал на прямом выходе триггера ис-, л ,чезает, элементы И 5 1 б закрываются и интерполятор прекращает свою рабо"ту, Одновременно сигналом с выхода , логического элемента И 9 счетчики 15 и 2. сумматор 3 и триггер 15 обнуляются и схема готова к приему и отработке очередного кадра информации.иПример вычисления траектории дляХ =17,17 = 3 приведен в таблице. формула изобретения с Т"Т"О, 5+1,0,5-0 3-1 = 2 2-1 =1 1-1 = 0 1-1 = 0 Составитель Л.ЛогачеваТехред М.дидык Корректор С.Черни Редактор Т,Лазаренко Заказ 1511 Тираж б 83 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Линейный интерполятор, содержа" щий триггер, накапливающий сумматор" вычитатель, выход знаковых разрядов которого соединен с первым входом уз-. ла анализа знака оценочной функции, а первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым управляющими 20входами накапливающего сумматора-вычитателя и первым и вторым входами1 .,зла формирования координатных прираи 1 ений, первый и второй выходы которого являются первым и вторым выходами 25 координатных приращений интерполятоРа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,целью повышения быстродействия ин 1 ерполятора, в него введены первыйвторой счетчики и узел пуска-оста ова интерполятора, причем первый и торой информационные входы интерпоятора подключены соответственно к нформационным входам первого и втоого счетчиков, входы установки в 0" которых соединены с первым выхоом узла пуска-останова и с входами становки в "0" триггера и накапливающего сумматора-вычитателя, первыйвторой информационные входы котороо подключены к прямому и инверсному ыходам первого и второго счетчиков оответственно, вход узла анализа знака оценочной фчнкции соединен с вторым выходом узла пуска-останова, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом узла анализа знака оценочной функции и с входом нНачало кадра" интерполятора, вычитающие входы второго и первого счетчиков соединены соответственно с третьим выходом узла пуска-останова и с первым выходом узла анализа знака оценочной функции, третий и четвертый входы узла формирования координатных приращений соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггеоа, вход установки в "1" которого соединен с управляющим входом интерполятора, третий информационный вход интерполятора является входом начальной установки накапливающего сумматора-вычитателя.