Линейно-круговой интерполятор с переключаемойлогикой

,-аСПИИЗОБРЕТЕНИЯ САНИ 256014 Союз Советских Социалистических РеспубликВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. с Заявлено 03, И.196 цдетельств Го8-24)с присоединением заявки М омитет по делам ПриоритетОпубликовано 04.Х 1.Дата опубликования 5 зобретеиии и открытиипри Совете МинистровСССР 681,3:681.335.87(088,8) ень ЛЪ 34 9. Бюллеписания 2 Авторызобрстени Ионов, А 1 н и В. М. Жомин лов, В. Ф. аявитель ЕМОИ ЛИНЕЙНО-КРУГОВОЙ ИНТЕРПОЛЯТОР С ПЕРЕКЛОГИКОЙ 2 Изобретенис относится к области цифрового управления производственными процессами.Известны интерполяторы, содержащие блок распределения импульсов по координатам при линейной интерполяции, реверсивные регистры сдвига, сумматоры, узел обнаружснтгя кочца кадра и логические схемы.Недостатками известных интерполяторов являются ограниченные функциональные возможности и сложность ввода исходных данных. Предлагаемыи интерполятор отличается тем, что он содержит коммутатор режимов, схемы обнаружения нуля, схему обнаружения знака и блок распределения импульсов по координатам или круговой интерполяции, выходы которого подсоединены через схемы ИЛИ ко входам сумматоров н через схемы И и ИЛИ подключены ко входу блока распределения импульсов по координатам при линейной интерполяции, один выход которого подсоединен через схему обнаружения знака ко входу блока распределения импульсов по координатам при круговой интерполяции, а другие выходы объединены непосредственно с выходами блока распределения импульсов по координатам при круговой интерполяции, выходы сумматоров подключены через схемы обнаружения нуля ко входам узла обнаружения конца кадра, второй вход которого соединен с выходом блока распределения импульсов по координатам при линейной интерполяции, а третий вход подсоединен к выходу коммутагора режимов, второй выход коммутатор ра режимов подключен к управляющим входам блоков распределения импульсов по координатам при круговой и линейной интерполяции.Это позволяет сократить объем вводимой 10 информации, расширить функциональные возможности интерполятора и упростить ввод исходных данных.Схема линейно-кругового интерполятора(ЛКИ) с переключаемой логикой показана на 15 чертеже.Он содержит коммутатор 1 режима работылинейно-кругового интерполятора, схемы И 2 и 3, схему И 4, выполняющую роль задержки, схемы И 5 - 7, схемы И 8 и .9, 20 выполняющие функцию задержки, схемыИЛИ 10 - 12 (собирательные схемы), линию задержки 13, ключи 14 и 1 б, управляющие движением числа в регистрах в прямом направлении, ключи 16 и 17, управляющие 25 движением числа в регистрах в обратномнаправлении, одноразрядные сумматоры 18 и 19, реверсивные регистры 20 и 21, схемы 22 и 23 обнаружения нуля в регистрах (СОН), блок 24 распределения импульсов по коордиз 0 натам при круговой интерполяции (БРИКИ), 256014блок 25 распределения импульсов по координатам при линейной интерполяции (БРИЛИ), узел 26 обнаружения конца кадра, схему 27 обнаружения знака, входы 1 - Л вводного устройства и выходы У и УУ линейно-кругового интерполятора по координатам Х и У,ЛКИ предназначен для автоматизации процессов рисования и имеет три режима работы:1 р е ж и м - поразрядный ввод двоичнодесятичных чисел и преобразование их в двоичный код;2 р е ж и м - линейньш реким интерполяции;3 р е ж и м - круговой режим интерполяции.Схема работает спедующим образом.Работа ЛКИ всегда начинается с преобразования значений координат Х и У, представленных в двоично-десятичном коде, в двоичное число,Работа преобразователя основана на известном алгоритме:пп - 9 +пл - 29 ++пИ +по 7 +л - 1+г-Ч-+ +а- В-"=, а у где д - основание системы счисления;К - номер разряда;а - число разрядов целой части числа; т - число разрядов дробной части числа; а, целые положительные числа от нулядо су 1, показывающие сколько едишщ д-го разряда содержится в числе,После осуществления всех операций, входящих в алгоритм, получают результат в двоичном коде.Перед началом работы все узлы 1, 4, 5, 11, 13, 15, 21, принимающие участие в преобразовании, устанавливаются в исходное состояние. Работа начинается с подачи на кодовый вход У старшего разряда десятичного числа координаты Х в двоичном коде. На пути выхода числа из регистра 21 поставлена схема И совпадений 4, разрешающая преобразование и одновременно выполняющая роль задержки на один цикл, и линия задержки 1, задерживающая число на два цикла, Задержка на один цикл равносильна умножению на 2, а задержка на два цикла - умноженшо на 4, Обе задержки, включенные последовательно, дают умножение на 8. На первый вход сумматора через схему ИЛИ 12 поступает число, умноженное на 8, а на второй вход сумматора - число, умноженное на 2. В сумматоре 19 эти числовые коды складываются и сумма вводится на регистр 21. Таким образом, выполняется операция (а 1010), После этого в определенные моменты времени, т. е. через время Т=2 п 1, (где и - число двоичных разрядов, 1 - время перемещения одного разряда), может вводиться следующий по старшинству десятичный разряд в двоичном коде и выполняется операция (а 1010+а, ), а потом из регистра 21 выполняется операция 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65(а1010+а т) (1010), Лналогично вводя"ся и преобразовываются последующие десятичные разряды числа. Па время преобразования десятичного разряда числа проход через схему И 5 блокируется одним из выходов коммутатора 1. Процесс преобразованиязаканчивается прибавлением к произведению,получившемуся в результате последнего умножения на 1010, младшего десятичного числа.При этом коммутатором 1 блокируется схемаИ 4, В результате получается число, преобразованное в двоичный код, которое передается через схему совпадения И 2 в накопительный реверсивный регистр Х (18, 20), который на время передачи числа разблокируетсякоммутатором 1,На следующем этапе работы выполняетсяаналогичное преобразование десятичного числа координаты У, которое после преобразования остается в накопительном реверсивном регистре У (19, 21), После преобразований значений координат Х и У можно переходить кодному из режимов интерполяции. При необходимости перехода к линейной интерполяциикоммутатор 1 по входу П устанавливается нанеобходимый режим работы. При этом включаются в работу ключи 16, 17 и выключаютсяключи 14, 15, изменяются такты коммутатора1, блокируются схемы И- 5 и разблокируются схемы И 6 и 7, а числа в реверсивных регистрах 20 и 21 начиают двигаться вобратном направлении старшими разрядампвперед.Принцип работы линейного интерполяторапутем реверсирования чисел в регистрах ничем не отличается от принпица работы линейного интерполятора с заполнением опорногосчсчика многоразрядными кодами,При необходимости перехода к круговой интерполяции коммутатор 1 по входу П устанавливается на круговой режим работы, прп этомвключаются в раооту ключи 14 - 15 и выключаются ключи 16, 17, блокируются схемы И6, 7, 4 и разблокируются схемы И 3 и 5.т 1 исла в регистрах начинают сдвигаться младшими разрядами вперед. В работу подключаются схемы 8, 9, 24, 26, 22, 2.Принцип работы интерполятора в круговомрежиме основан на известном принципе решения окружности2 - 1- У 2: К или ЦУ: Д 2У 2) рггде Х; и У - координаты текущей точки окружности;У,У - оценочная функция.Как видно из уравнения (1), текущая точкалежит внутри окружности, если О,у (О, внеокружности, если УУ;1 )О и на окружности,если Ц =О.При работе в 1-м квадрате по часовойстрелке при шаге по оси У решается уравнение (/+) =(У - 2 У,. +1, а при шаге пооси Х - Ср+ 1 = ЕУ;,.+ 2 Х, + 1.Таким образом, чтобы вычислить последующее значение оценочной функции УУ;1, к пре 256014;ыдущему ее значению необходимо прибавить вычесть) удвоенное значение текущей коор,ицаты, по которой делается очередной шаг, 1 прибавить едшпщу.Перед иа алом 1 аооты в круговом режиме регистры 20 и 21 заводятся координаты наальцой точки обработки окружности. Значеие оценочной функции (11 перед началом аботы всегда принимается равным О.Рассмотрим работу в первой четверти при Викении тесущей токи по часовой стрелке.При подаче первого импульса заданной часоты регистр 20 направляет пришед 1 шш имульс на координату У, так как Ц, =О, и одовремсццо олок 24 уменьшает содеркимос егистра(21) на единицу путем добавления ополнительного кода 1 к его содержимому.1 олучеицое новое значение в регистре У (21) ерез схему 9, выполняющую функцию умно. ения ца 2, передается в блок 26 для нахожения нового значения оценочной функции. В ависимости от знака оценочной функции, коорый определяется в зависимости от знака ценочной функции, который определяется хемой 27, блок 24 подготавливается к выдае следуюцего импульса по цужцой коордицае, опредсляемой знаком оценочной функции. опустим значение оценочной функции стало ;, (О, тогда следу 1 ои 1 ий импульс блока 24 аправляется по координате Х и одцовремено блок 24 увеличивает содержимое регистра(20) путем прибавления содержимому реистра прямого кода 1. Полученное новое знаецис Х через схему И 8, управляему 1 о блоом 24 и выполи 1 Оцу 1 О функцию умцожец;111 а 2, поступает в блок 26 с целью получения ового значения оценочной функции. Работа родолжаетс 11 до тех пор, пока узел 26 це ОО- аружит конец отработки ка;1 ра. В узел 26 по ходу 1 Ъ записывается число переходов в 0 о соответствующим координатам, При полуении заданного числа переходов в О узел 6 выдает сигнал об окончании кадра. Схемы 2 и 2 обнарукивают переходы в 0 по соответствующим координатам. Узел 26 при обнаружении конца отработки управляется коммутатором 1.ЛКИ может работать и без преобразования, 5 если на вход 1 сразу подавать двоичные числа.ЛКИ может быть выполнен на ФТЯ, выпускаемых серийно нашей промышленностью. Предмет изобретения10Линейно-круговой интерполятор с переключаемой логикой, содержащий блок распределения импульсов по координатам при линейной интерполяции, реверсивные регистры сдви га, сумматоры, узел обнаружения конца кадра и логические схемы, отличающийся тем, что, с целью сокращения вводимой информации, расширения функциональных возможностей и упрощения ручного ввода данных, он 20 содержит коммутатор режимов, схемы обнаружения нуля, схему обнаружения знака и блок распределения импульсов по координатам при круговой интерполяцщ 1, выходы кото.рого подсоединены через схемы ИЛИ ко 25 входам сумматоров и через схемы И иИЛИ подключены ко входу блока распределения импульсов по координатам при линейной интерполяции, один выход которого подсосдпиеч через схем оонаружения знаа .о 30 входу блока распределения импульсов по координатам при круговой интерполяции, а другие выходы обьедицецы непосредственно с выходами блока распределения импульсов по координатам при круговой интерполяции, вы ходы сумматоров подключены через схемы обнарукения нуля ко входам узла Обнаружения конца кадра, второй вход которого соединен с выходом блока распределения импульсов по координатам при линейной интерполяции, и 40 третий вход подсоединен к выходу коммутатора режимов, второй выход коммутатора режимов подключен к управляющим входам блоков распределения импульсов по координатам при круговой и линейной интерполяции.Тираж по делам изобретений Москва Ж, Рау