Цифровой интерполятор

Союз Соеетскин Социалистимвскин Республикесударственньй номнтет СССР не делам нэееретеннй н юткрытнй(72) Авто етения азанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им, А. Н. Туполева и НИИ электрографии(Т 3) Заяви 4) ЦИФРОВОЙ ИНТЕРПОЛЯТОР Наиболее близ кимнием является линеоценочной функцией,тор оценочной функцищим входам которого техническим решейный интерполятор с содержащий сумма- и, к соответствуюлючецы 1Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники и может быть использовано впостроителях графической информации и в систе мах программного управления. Известен цифровой линейный интерполятор, содержащий блок двоичных умножителей, блок ввода данных, оперативный запоминающий блок, блок вычисления величины участка торможения, блок задания скорости, блок управления и пульт управления. Недостатком этого устройства яв ляется неравномерность следования пульсов на выходе и, следовательно пониженная точность. вая и вторая группы вентилей, входы которых подключены соответственно к прямому выходу первого координатного регистра и к инверсному выходу второго координатного регистра, блок ана-лиза знака, первый и второй входы которого подсоединены к прямому и инмрсному выходам знакового разряда сумматора оценочной функции, первый выход блока анализа знака подключен 1 О к управляющему входу первой группывентилей и входу второго блока приращения, а второй выход - к управляю.щему входу второй группы вентилей,входу первого блока приращения и, 15 через первый элемент ИЛИ, к дополняющему входу сумматора оценочной функции, задающий генератор и счетчик конца интерполяции. Устройство интерполи рует вектор ступенчатой линией, со- О стоящей из единичных приращений понаправлениям осей координат, Величина ошибки интерполяции, т.е. длина перпендикуляра из наиболее удаленной точки ломаной на вектор может бытьраженаеакьх,ьМЬс7 вы 5 где Ь Х и Ь 1 - длины проекций вектора иаоси Х и 1Недостатком устройства является . пониженная точность интерполяции и повышенная сложность. Последним шагом интерполяции иэ-за пониженной точности может быть шаг по любой координате, поэтому в устройстве использованы два счетчика конца интерполяции. Уменьшить ошибку до минимума мож 5 но, если в сумматор в качестве исходного состояния Цо, которое в известном устройстве является нулевым, заносить следующую величину ЬХ-Ь 120 Ц аоИелью изобретения является повышение точности и упрощение пнтерполятора.Поставленная цель достигается тем, что в устройствосодержащее сумматор И оценочной фуйкции, к соответствующим входам которого подключены первая и вторая группы вентилей, входы которых подключены, соответственно, к прямому выходу первого координатного регистра и к инверсному выходу второго координатного регистра, блок анализа знака, первый и второй входы которого подсоединены к прямому и инверсному выходам знакового разряда сумматора оценочной функции, первый выход блока анализа знака подключен к управляющему входу первой группы вентилей и входу второго блока приращения, а второй выход - к управлщацему входу второй группы вен- ф тилей, входу первого блока приращения и, через первый элемент ИЛИ, к дополняющему входу сумматора оценочной функции, задающий генератор и счетчИк конца интерполяции, двухраэрядный счетчик, дешифратор, второй элемент ИЛИ, три группы вентилей и блок ввода большей координаты и управления вычитанием, причем выход двухраэрядного счетчика подключен ко входу дещифратора, выход которого соединен со входом третьей группы вентилей, управляющий вход которой подсоединен к выходу эадаклцего генератора, первый выход третьей групБ пы вентилей подключен к управляющему входу первой группы вентилей, второй выход - к управляющему входу второй группы вентилей и, через первый элемент ИЛИ, к дополняющему входу сумматора оценочной функции, третий выход третьей группы вентилей подключен ко входу фСдвигф сумматора оценочной функции, а четвертый выход - к третьему входу блока анализа знака, первый, второй и третий выходы третьей группы вентилей, через второй элемент ИЛИ, подключены к вычитающему входу двух- разрядного счетчика, а третий выход третьей группы вентилей подключен к первому входу блока ввода больщей координаты и управления вычитанием, второй и третий входы которого подключены к прямому и инверсному выходам знакового разряда сумматора оценочной функции, четвертый и пятый входы блока ввода большей координаты и управления вычитанием соединены со входами первого, второго блоков приращения, первый, второй и третий выходы блока ввода большей координаты и управления вычитанием подключены, соответственно, к вычитающему входу счетчика конца интерполяции, к управляющимвходам четвертой и пятой групп вентилей, выходы которых подключены ко входу счетчика конца интерполяции, а входы четвертой и пятой групп вентилей подсоединены к прямым выходам первого и второго координатных регистров соотгветственно.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого интерполятора.Цифровой интерполятор содержит сумматор оценочной функции 1, у которого имеется знаковый разряд 2 с прямым 3 и инверсным 4 выходами, вход фСдвиг 5 и дополняющий вход 6, первый 7 и второй 8 координатные регистры, блок анализа знака 9, первую 10, вторую 11, третью 12, четвертую 13 и пятую 14 группы вентилей, первый 15 и второй 16 элементы ИЛИ, первый 17 и второй 18 блоки приращения, двухраэрядный счетчик 19, дешифратор 20, задающий генератор 21, счетчик конца интерполяции 22 и блок ввода большей координаты и управления вычитанием 23. Третья группа вентилей 1 2 имеет первый 24, второй 25, третий 26 и четвертый 2 а выходы,.Устрой.".тво работает следующим образом.Исходное состояние: в первый 7 и второй 8 координатные регистры занесены коды 4)( и 1 1, содержимое сумматора оценочной функции 1 и счетчика5конца интерполяции 22 равно нулю, а в двухразрядном счетчике 19 установлен наибольший код.В первом такте в сумматор оценочной функции 1 заносится кода Х и вычитается единица иэ двухразрядного счетчика 19. Во втором такте в сумматоре оценочной функции 1 вычисляется разность Ь Х " аУ и вычитается единица иэ двухразрядного счетчика 19. В третьем такте содержимое всех, кроме знакового 2, разрядов сумматора оценочной функции 1 сдвигается вправо на один разряд, состояние знакового разря-. да 2 дублируется в блок ввода большей координаты и управления вычитанием 23 в счетчик конца интерполяции 22 заносится больший из кодов 4 Х и Ь 1 и вычитается единица из двухразрядного счетчика 19. В четвертом такте производится, в зависимости от состояния знакового разряда 2 сумматора оценочн функции, прибавление кода Ь Х (если в знаковом разряде единица) или вычитание кода 4 У (если в знаковом разряде нуль), выдача сигнала приращения (шага в соответствующий блок приращения 17 или 18 и вычитание, в случае шага по большей координате, единицы из счетчика конца интерполяции 22. Все последующие такчы аналогичны четвертому - до тех пор, пока содержимое счетчика конца интерполяции 22 не станет равным нулю.В предлагаемом устройстве ошибка интерполяции оценивается следующим, ьх ьУобразом: 5 42 и является минимально возможной, причем точность интерполяции одинаковадля векторов, симметричных относительно биссектрисы координатного угла. Цифровой интерполятор, содержащий сумматор оценочной функции, к соответ 50 ствующим входам которого подключены первая и вторая группы вентилей, входы которых подключены, соответстенно, к прямому выходу первого координатного регистра и к инверсному выходу второ 55 го координатного регистра, блок анализа знака, первый и второй входы которого подсоединены к прямому и инверсному выходам знакового разряд суммаформула изобретения 651317 6тора оценочной функции, первый выходблока анализа знака подключен к управляющему входу первой группы вентилейи входу второго блока приращения, а5 второй выход - к управляющему Входувторой группы вентилей, входу первогоблока приращения и, через первый эле-мент ИЛИ, к дополняющему входу сумматора оценочной функции, задающий гене 10 ратор и счетчик конца интерполяции,о т л и ч а ю щ и Я с я тем, что, сцелью повышения точности и упрощенияинтерполятора, в него введены двухраэрядный счетчик, дешифратор, второйЮ элемент ИЛИ, три группы вентилей иблок ввода большей координаты и управления вычитанием, причем выход двухразрядного счетчика подключен ко входудешифратора, выход которого соединен20 со входом третьей группы вентилей, управляющий вход которой присоединен к ой выходу задающего генератора, первыйвыход третьей группы вентилей подключен к управляющему входу первой группывентилей, второй выход - к управляюще) му входу второй группы вентилей и, через первый элемент ИЛИ, к дополняющему входу сумматора оценочной функции, третий выход третьей гючппы вентилей подключен ко входу Сдвиг сумматора оценочной функции, а четвертыйвыход-к третьему входу блока анализазнака, первый, второй и третий выходытретьей группы вентилей через второйэлемент ИЛИ подключены к вычитающему входу двухразрядного счетчика,а третий выход третьей группы вентилей подключен к первому входу блокаввода большей координаты и управления40вычитанием, второй и третий входы которого подключены к прямому и инверсному выходам знакового разряда сумматора оценочной функции, четвертый ипятый входы блока ввода большей коор 45динаты и управления вычитанием соединены со входами первого, второгоблоков приращения, первый, второй итретий выходы блока ввода большейкоординаты и управления вычитаниемподключены соответственно к вьчитающему входу счетчика конца интерполяции, к управляющим входам четвертойи пятой групп вентилей, выходы которыхподключены ко входу счетчика концаинтерполяции, а входы четвертой и пятой групп вентилей подсоединены к прямым выходам первого и второго координатных регистров соответственно.651317 Составитель В. КомаровехредЮ. Ниймет Корре Папп едактор С, Равва аз 804/44 ЦНИИПИ Г гс по дела бре 13035, Моск -3 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 41 ираж осуда, м изо ва, Ж 101 -1 Подписноетвениого комитета СССРтениЯ и открытиЯ5, Раушская набд, 4/5