Цифровой преобразователь координат

22) Заявл 18-2 рисоединением эая ввдэротвээныв вомэтвтОоввтв Мввватрав СОЭРво двэвв ввобрвтвдвйв открыто(45) Лата опубликования описания 0606772) авторы изобрете 71) Заявител 4) ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КООРДИНАТ 1Изобретение относится к области вычислительной техники и используется как арифметическое устройство для решения функциональных зависимостей, которые возникают при повороте прямоугольных координат на плоскости, и преобразования прямоугольных координат в полярные.Известно устройство, содержащее сумматорвычитатель на два входа, сум матор-вычитатель на три входа, три сдвигающих регистра, блок формирования приращений (ПЗУ) блок анализа знака и блок управления 111 .Недостатком его является низкое быстродействие.Наиболее близким по технической сущности к изобретениЮ является специализированный вычислитель 2, содержащий сумматор адреса, элемент И, блок постоянной памяти, блок управления, задающий генератор, регистр адреса и два блока вычисления координат,.каждый из которых содержит регистр координат, сумматор координат, элемент ИЛИ и элемент И. Выход задающего генератора соединен со входом блока управления, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам блока постоянной памяти, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока управления и первыми входами элементов И каждого блока вычисления координат. Выход элемента И блока вычисления координат подключен к первому входу сумматора координат. Выходы регистра координат соединены со входами элемента ИЛИ. Выход элемента ИЛИ первого блока вычисления координат подключен ко второму входу элемента И второго блока вычисления кординат, а выход элемента ИЛИ второго блока вычисления кос.рдинат соединен со вторым входом элемента И первого блока вычисления координатНедостатком известного устройства является низкое быстродействие.Целью изобретения является повышение скрости преобразования координат.Поставленная цель достигается тем, что в предложенное устройство ввечена группа элементов И-ИЛИ и в каждый блок вычисления координат - дополнительный элемент И-ИЛИ, Первый и второй входы элемента И-ИЛИ соединены соответственно с четными и нечетными выходами регистра адреса, третий и четвертый входы - с четвертыми и пятыми выходами блока управления, управляющими в одами регистра адреса и614439 Таблица 1 атвасло нодахммато1 ходные, числа в рес тле ремяычислени В четныхгруппах с Р уппах В теченицикла 1Послецикла 1 0 0110 01.1011 101.0 001.101 1110.11011110.1101 10 тече ниикла 2 001. Посл цикл 1111.1001 10.110 10.110 течениекла 3 011 1001.1011 101 10 осле икла 1001.1011 011.1 В течениецикла 4 0011.1110 1011+10011,1110 1100 001.101 Послецикла 4 100.1 каждого из регистров координат и первыми и вторыми входами дополнительногоэлемента И-ИЛИ в каждом блоке вычисле"ния координат. Выход элемента И-ИЛИподключен ко второму входу сумматораадреса, выход которого соединен со входами регистра адреса. Третий и четвер-тый входы дополнительного элементаИ-ИЛИ в каждом блоке вычисления координат подключены соответственно к выходу четной и нечетной групп разрядрврегистра координаты, а выход - ковторому входу сумматора координат, выход которого соединен со входами регистра координат.Структурная схема устройства представлена на чертеже,Цифровой преобразователь координат состоит из сумматора адреса 1,первые входы которого через элемент И 2соединены с выходом блока постоянной памяти 3, вторые входы через первуюгруппу элементов И-ИЛИ 4 подключенык выходам последовательно соединенныхразрядов выходных четной 5 и нечетнойб групп регистра адреса 7. Блок 3 соединен с первым и вторым входами блокауправления 8, вход которого соединенс выходом задающего генератора 9.Блоки вычисления координат 10 и 11представляют собой идентичные устройства, каждое из которых содержит сумма 0тор координат 12, первый вход которого соединен с выходом элемента И 13,а второй выход подключен к выходу допол" нительного элемента И-ИЛИ 14, выходы которого соединены с выходами младших разрядов нечетной группы и выходами четной группы регистра координат 15 и элемент ИЛИ 16.Выходы сумматора координат 12 блоков 10,11 и сумматора адреса 1 соединены соответственно с входами регистров 15 и 7. Блок управления 8 соединен с выходами элементов И 2 и 13 и входами регистров 7 и 15. Выходы четных и нечетных групп регистра 15 блока 10 соединены через элемент ИЛИ 16 с входами элемента И блока 11,Рассмотрим работу цифрового преоб)азователя координат за время одной итерации на примере суммирования чисел на сумматоре 1, так как процесс суммирования чисел, запись результата суммирования во входную группу регистра и сдвиг информации в нем происходят и в блоках 10 и 11 идентично. Пусть в регистре 7 в ффа - итерации записалось число при пщ 16 и К"-4 вида 1001 1101 1011 0110, которое распределяется в четных групйах регистра как число 1101 0110, а в нечетных группах - как число 1001 0110, Информация на сумматор поступает младшими разрядами. Изменение информации по циклам в 1 Ф +1)-й итерации приведено в табл. 1Каждый цикл представляет собой половин периода задающего генератора 9.614439 По сигналу блока управления 8 выдается часть числа д Аа, например, в (1 +1)-й итерации эта часть равна 1000 и поступает на вход сумматора 1 через элемент И 2. В зависимости от сигнала с блока 8 соответствующего оператору поворота Д а, происходит суммирование или вычитание части числа из блока 3 со значением числа нечетной группы регистра, поступающего на входы элемента И-ИЛИ 4. 10Результат суммирования по концу импульса периода задающего генератора 9 .передается в регистр 7 с одновременным сдвигом информации в этой линейке на о,лу группу. Сдвиг инФормации в )5 четных группах регистра 7 и подключе-. ние на время действия импульса периода задающего генератора 9 происходит тактирующим импульсом с выхода блока уп-, равления 8. По сигналу блока управления 8, который соответствует паузе периода задающего генератора 9, в той же итерации, происходит суммирование другой части чиСла ЬА 1 с информацией выходной группы 6 регистра 7, Результат суммирования по окончании второго цикла записывается в регИстр адреса 7 со сдвигом предыдущей ийформации его линейки на одну группу. Процесс вычис-. ления в данной итерации заканчивается через четыре цикла, процесс вычисления 30 в других итерациях аналогичен.Таким образом, пауза задающего генератора используется активно как импульс управления в цикле вычисления, и быстродействие цифрового преобразо вателя координат повышается в два раза. При заданном быстродействии вычисления и выше приведенной структуре вычислителя степень параллельчости понижается в два раза. При этом 40 обработку информации можно вести группами, содержащими-в-два Раза меньше разрядов, что,позволяет сократить количество оборудования на органиэацию сумматоров в два раза. 45 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Байков В,Д. и др, Алпдратурнаяреализация элементарных функцийв ЦВМ,гл, 3, Вопросы структурной реализации вычислительных алгоритмон, Л.,изд. Лениградского университета, 1975,с.67-71.2. Парини Система Дивиак длярешения сложных навигационных задач 5 6.А,Раи 1) чс фадее аоеиченб 1 о соп- РВех моЬДа 1 оп фее 1 опэ р.р. 108 - ;1 ЛЭлектротехника, 1 Ъ 66, Р 18, с.30-38. формула изобретения Цифровой преобразователь координат, содержащий сумматор адреса, элемент И, блок постоянной памяти, блок управления, задающий генератор, регистр адреса и два блока вычисления координат, каждый из которых содержит регистр координат, сумматор координат, элемент ИЛИ и элемент И, причем выход задающего генератора соединен со входом блока управления, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам блока постоянной памяти, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходоМ блока управления и первыми входами элементов И каждого из блоков вычисления координат, выход элемента И блока вычисления координат подключен к первому входу сумматора координат, выходы регистра координат соединены со входами элемента ИЛИ, вы)од элемента ИЛИ первого блока вычисяения координат подключен ко второму входу элемента И второго блока вычисления координат, а выход элемента ИЛИ второго блока вычисления координат соединен со вторым входом элемента И первого блока вычисления координат, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повы" щения скорости преобразования координат, в него введена группа элементов И-ИЛИ и в каждый блок вычисления координат введен дополнительный элемент И-ИЛИ; причем первый и второй входы элемента И-ИЛИ соединены соответственно с четными и нечетными выходами регистра адреса; третий и четвертый входы элемента И-ИЛИ соединены с четвертыми и пятыми выходами блока управления, управляющими входами регистра адреса и каждого из регистров координат и первым и вторым входами дополнительного элемента И-ИЛИ в каждом блоке вычисления координат; выход элемента И-ИЛИ подключен ко второму входу сумматора адреса, выход которого соединен со входом регистра адреса; третий и четвертый входы дополнительного элемента И-ИЛИ в каждом блоке вычисления координат подключены соответственно к выходу четной и нечетной групп разрядов регистра координаты, а выходко второму входу сумматора координат, выход которого соединен со входами регистра координат.614439 Составитель В.Тарасовтор Л,утехина ТехредН, Андрейчук КорректорН. Ковалев Подписноеистров СССР4/5 тент, г.ужгород, ул,Проектная, 4 илиал ПП аэ 3698/42 ТирЦНИИПИ Государственнопо делам изобр 113035, Москва,ж 826о комитета Совета Мтений и открытийЖРаушская наб,