Линейный интерполятор

ОП ИСАНИ ИЗОБРЕТЕН И Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ВТОРС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ23) Приоритет ВО изебрете Опубликовано 25,02.80. Бюллетень МДата опубликования описания 28.02 503 ев, В, М, Литвин, Е, С. Телев и В, М. Трусфус(71) Заявители 4) ЛИНЕЙНЫЙ ИН РПОЛЯТОР 2 Изобретение относится к области вы числительной техники и может быть ис пользовано в системах с програмМным управлением для графического построегния и визуального отображения ийформации.Известен интерполятор, работающий по методу оценочной функции, предназна ченный для построения линий в виде отдельных близлежащих точек (ступенча 1 О той линии), основным элементом котором го является сумматор оценочной функции О 1 .Наиболее близким по технической сущности к предложенному является линейный интерполятор, содержащий первмй сумматор, подключенный первым входом к выходу блока управления, первый реверсивный счетчик, первый вход которого подключен к первому выходу первого блока вентилей, первый вход которого под-" соединен к соответствующему выходу блока управления, и два координатных канала, каждый из которых состоит изпоследовательно соединенныхпервогорегистра, второго блока вентилей и второго сумматора, второй вход которого через третий блок вентилей подключен ко второму регистру Ц .Общим недостатком известных интерполяторов является недостаточная точность вследствие того, что они позволя- ют интерполировать только векторы с кратными шагу квантования величинами проекций. Ошибка интерполяции вектора, оцениваемая величиной наибольшего пер пендикуляра от точки интерполирующей линии до вектора, в этих устройствах , составляет Е 1 5 Ь, в том числе ошиб ка окрутления б,ц,с 0,5 Т, где Ь -шаг квантования.Целью изобретения является повышение точности интерполятора.Поставленная цель достигается тем, . что линейный интерполятор содержит в каждом координатном канале коммутатор, второй реверсивный счетчик и четвертый блок вентилей, причем первый вход пер0 4 3 71772" вого "сумматора через коммутатор подключен к первому выходу второго сумма"тора, второй"вь 1 ход которого"йодсоеВненк первому входу первого блока вентилей,первый вход второго реверсивного счетчика подключен через четвертый блоквентилей ко второму выходу второго регистра, соответствующие входы блокауправления подсоединены в каждом канале к выходам первого и второго Ре- , 1 Оверсивного счетчиков, ко второму итйтйему выходам второго сумматора,третьему выходу второго регистра, асоответствующие выходы блока управления подключены ко вторым .входам первого сумматора, первого, второго и четвертого блоков вентилей, к третьемувходу второго сумматора, подсоединенному ко второму входу третьего, блокавентилей и ко второму и третьему вхсщам рО"первого ивторого"реъерсивных счетчиков.Блок-схема ийтерполятора представ-"лена на чертеже.Интерполятор содержит первый сумматор 1, вторые сумматоры 2 и 3, коммутаторы 4 и 5, первые и вторые регистры 6, 7 и 8, 9, первые и вторые блоки.10, 1,1 и 12, 13 вентилей, третьи ичетвертые блоки 14, 15 и 16, 17 вентилей, первые и вторые реверсивные счетчики 18, 19 и 20, 21 и блок 22 управ-,ления, имеющий входы и выходы 23-36.Интерполятор работает следующим образом, 35Интерполятор построен на прйнципевычйсления и использования нулевого,вобщем случае исходного значения оценочной функции, зависящего от длин проекций вектора и смещения его начала. 40.При интерполяции векторов с неквантованными длинами проекций исходноезначение оценочной функции для 1, -говектора ломанной равна:.45 ства, в том числе регистров 6-9, куда заносятся координаты начала.и концадвектора. В следующем такте во вторые реверсивные счетчики 20 и 21 заносятся значения дробных частей координат начала вектора и вычисляются величины проекций вектора в сумматорах 2 и 3. За следующие два такта в сумматоре 1 вычисляется значение 0,5 АХ; - О,ЭЖУ 1, (величины проекций сдвигаются в коммутаторах 4 и 5 на один разряд в сторону младших), В счетчики 18 и 19 заносятся значения целых частей соответст вующих проекций. Если в знаковом разряде соответствующего координатного сумматора "0, а в старшем разряде остатка - 1", к содержимому соответствующего счетчика прибавляется 1 ф, и в дальнейшем он работает как вычи- тающий, если .наоборот - вычитается"1", и он работает как прибавляющий.В следующем такте происходит вычитание содержимого сумматора 2, сдвйнутого на е -1 разрядов в сторону млад. ших (11 - число разрядов дробной части координат) из сумматора 1, и вычитание 1" в счетчике 19, если в старшем разряде дробной части регистра 9 (выход 36) находится "0, или прибавление - если 1. Процесс повторяется до обнуления счетчика 21В следующие такты, до обнуления счетчика 20, аналогично происходит прибавление сдвинутого содержимого сумматора 2.Далее (до обнуления счетчиков 1 8 и 19) работа интерполятора состоит в прибавленйи в каждом такте или вычитании в зависимости от состояния знако /вого разряда сумматора 1 одной или О, О 5 дд,(4-2 ду)-ду 1(1.2 ьк )1,Здесь ьх и ьу 1 - длины прОекций 1 -говектора, д Х;И ду. координаты начала1 -го вектора относительно ближайшейузловой точки координатной сетки, т. е.ЛХ Х -Х где(,Х;,Ч,) и (х; ,у) координаты 1 -ой и ( 1 - 1.)-ой точек излома, Данйое выражение с учетом изменения знаКов входящих переменных в зависимостиот угла наклона вектора служит основой для построения интерполяторя.В первом такте происходит установка в исходное состояние блоков устройдругой проекции в соответствующем сумматоре, изменении состояния счетчика, 18 или 19 и выдачи соответствующегоединичного приращения по одной из координат.55 АУ =У-Чл с -Гм Ч - Х " "( "1.Х 1-3 влиж. дебелое лфу - ГУ 1 -ч . 1-О влив. малое Связь выходов 25 и 33 знаковых разрядов сумматоров 2 и 3 с блоком управления, наличие реверсивного режима работы счетчиков 18 и 19 и шести режимов работы коммутаторов 4 и 55 71 без сдвига информации ца входе при сдвиге на один и и -1 .разряд в сторону младших в прямом и обратном кодах позволяет интерполировать векторы с любым наклоном.Технико-экономический эффект от использования данного изобретения заключается в повышении точности интерполирования за счет вычисления и занесения в сумматор некоторого исходного состояния; зависящего от величин Х;, ЬУ; и требуемого смещения вектора ( Ах; и ь У; ) внутри дискретных градаций,Формула изобретенияЛинейный интерполятор, содержащий первый сумматор, подключенный первым входом к выходу блока управления, первый реверсивный счетчик, первый вход которого подключен к первому выходупервого блока вентилей, первый вход которого подсоединен к соответствующему выходу блока управления, и два координатных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединеннык первого регистра, второго блока вентилей и второго сумматора, второй вход которого через третий блок вентилей подключен ко второму регистру, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью по- вышения точности интерполятора, он со 7720 6держит в каждом координатном канале коммутатор, второй реверсивный счетчик и четвертый блок вентилей, .причем первый вход первого сумматора через коммутатор подключен к первому выходу второго сумматора, второй выход которого подсоединен к первому входу первого блока вентилей, первый вход второго реверсивного счетчика подключен через 1 О четвертый блок вентилей ко второму выходу второго регистра, соответствующие входы блока управления подсоединены в каждом канале к выходам первого и второго реверсивного счетчиков, ко второму и третьему выходам второго сумматора, третьему выхбдуаторого .регистра, а соответствующие вь 1 ходы блока управления подключены ко".Вторым входам первого сумматора, первейо-; второго и четвер того блоков вентилей, к третьему входу второго сумматора;.йодсоединенному ко второму входу третьего блока вентилей и ко второму.и третьему входам первого и второго реверсивных счетчиков. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Агурский М. С. и др. Числовое программное управление станками. М,Машиностроение, 1966, с. 174-176. 2. Авторское свидетельство СССР М 401984, кл. 6 05 В 19/20, 1973р С. Шекма илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектйая," 4 Заказ 9845/64 " Тираж 956" Подписн 1 ЯИИПИ Государствеййого комитета СССР. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/8