Устройство для преобразования координат

,8016952 1) с 06 Р 7/544 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТЗ 097/24 7,89191. Бюл, 1 Р г а ский по ство СССР 544, 1989. во СССР 544, 1986. БРАЗОВАНИЯ вифрато рой дев ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ Г(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОКООРДИНАТ(57) Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях. Целью изобретения является расвирение класса решаемых задач за счет возможности поворота изображения в прямоугольных координатах, Устройство содержит первый блок поворота вектора, содержащий первый регистр абсциссы 2, первый регистр ординаты 3, первый вычиталеь 4, первый сумматор 5, второй блок 6 поворота вектора, содержащий второй регистр абсциссы 7, второй регистр ординаты 8, второй выцитатель 9, второй сумматор 1 О, первый счетчик угла 11, регистр угла 12, второй счетчик угла(2) К =В +111 4- Кх =х -у, 21+ 1 у Г - Ку , = у, + х, 2 10;= 0; + ЬМ3 169Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях,Цель изобретения - расширениекласса решаемых задач за счет возможности поворота изображения в прямоугольных координатах.На Фиг.1 представлена Функциональная схема устройства, на фиг. 2пример реализации блока управления,Устройство для преобразования координат содержит первый блок поворотавектора 1, состоящий из первого регистра абсциссы 2, первого регистраординаты 3, первого вычитателя 4 ипервого сумматора 5, второй блок поворота вектора 6, состоящий из второго регистра абсциссы 7, второго регистра ординаты 8, второго вычитателя 9 и второго сумматора 10, а такжепервый счетчик угла 11, регистругла 12, второй счетчик угла 13,счетчик дистанции 14, первый дешифратор15, схему сравнения 16, второй дешифратор 17, блок управления 18,вход аргумента 9, первый выход абсциссы 20, первый выход ординаты 21,.второй выход абсциссы 22, второй выход ординаты 23, выход запрета 24 ивыход разрешения 25.Блок управления 18 содержитпервый триггер 26, элемент НЕ 27,генератор импульсов 28, распределитель импульсов 29, первый элементИ 30, второй элемент И 31, третийэлемент И 32, второй триггер 33,вход режима работы 34, вход признака граничного значения угла 35,вход признака граничного значениядистанции 36, с первого по четвертый тактовые выходы 37, выход запрета 24 и выход разрешения 25,Устройство Функционирует следующим образом.Устройство работает в соответствии с алгоритмом-Кгде Ы, = 2 = сопят - квант дискретизации по углу М,где 0 - угол поворота изображения,гдеВ - квант дискретизации по дистанции Е1 = 1,2,31 к/1 В = 0,1,2фк/АЖ,25 при 1 = 1,2,3 КI ЬРК 1 = ЬЕ х = з УР =ф ю фо ФАлгоритм описывает процесс син"хронного вращения двух векторов со ЗО сдвигом по углу на величину 6 ,Темсамым в устройстве обеспечиваетсяформирование двух пар адресов, точки исходного и повернутого изображений соответственно.При величине угла поворота, равного 8 , устройство должно вырабатывать сигнал разрешения выдачи инФормации "разрешено", если Ф;9,В противном случае, или при М; ) Мк 40 должен вырабатываться сигнал запрета выдачи информации "Запрет".Перед началом вычислений на входаргумента 19 устройства подаетсязначение угла поворота 6, которое 45записывается в регистре угла 12, навходы сброса счетчиков углов 11 и13 поступает сигнал с третьего тактового выхода блока управления 18и счетчики углов 11 и 13 обнуляются, 50 а счетчик дистанции 14 устанавливается в исходное состояние (счевб к( 1 В - единица младшего разряда) . Далее, перед началом каждого очередного шага (1 = 2,3) по условию 55 (счев = С(к на счетный вход счетчика дистанции 14 поступает сигнал стретьего тактового выхода блока управления 18, содержимое счетчика 14увеличивается на +1, а счетчики углов 11 и 13 обнуляются. По сигналу с четвертого тактового выхода блока управления 18 новое содержание счетчика 14 перезаписывается в регистры абсциссы 2 и 7, а регистры 3 и 8 обнуляются. С второго тактового выхода блока управления 18 поступает +1 (АМ) на счетный вход счетчика 13 угла Ки синхронизирующий сигнал на регистры 2 и 3. В. блоке поворота вектора 1 выполняется процедура (1), При этом на первый вычитатель 4 из регистра 2 поступает координата х а из регистра 3 - вычитаемое-ку 2 , На первый сумматор 5 из регистра 3 поступает координата у;, а из регистра 2 - слагаемое х 21 Новые значения координат х + и у;,11+ получаемые на вычитателе 4 и сумматоре 5, перезаписываются в регистры 2 и 3 соответственно, и выдаются на выходы 20 и 21 соответственно. Одновременно содержимое счетчика 13 сравнивается в схеме сравнения 16 с величиной 0 , записанной в регистре угла 12. Результат сравнения поступает на вход режима работы блока управления 18. Если содержимое счет 1чика 13 ( сч 0( р ( 9 , то в блоке управления 18 не вырабатывается сигнал приращения на счетчик 11 угла и в блоке поворота вектора 6 преобразования не происходит согласно процедуре (2). Таким образом, происходит отставаниее исходного вектора от искомого на угол, равный заданному углу поворота 6 , Если же содержимое .счетчика 13 .( сч 0 О , то на выходе 25 блока управления 16 вырабатывается сигнал Разрешение" и с йер.- вого тактового выхода блока управлению 18 поступает. +1 ЬК) на счетчик 11 угла К и синхронизирующий сигнал на регистры 7 и 8. Во втором блоке поворота вектора 6 выполняется процедура (2). При этом на второй вычитатель 9 из регистра 7 поступает координата х;, а из регистра 8 - вычитаемое у 2 . На1 второй сумматор 10 из регистра 8 поступает координата у , а из регистра 7 - слагаемое х; 2, Новые значения х,+, и у,+, получаемые на вычитателе 9 и сумматоре 10, перезаписываются в регистры 7 и 8 соответственно и выдаются на вы 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 ходы 22 и 23 соответственно. Одновременно на дешифраторе 15 анализируется равенство содержимогосчетчика 11 конечному значению фкрезультат поступает на вход гранич -ного значения угла блока управления18, Если (счр, процесс повторяется, начиная с добавления "+1" всчетчик 11. Если ( счев) =0 к, тона выходе блока управления 18 вырабатывается сигнал "Запрет" ( и навьходе 24), на дешифраторе 17 анализируется равенство содержимогосчетчика дистанции 14 конечномузначению Кк, результат поступает навход признака граничного значениядистанции блока управления 18, Если(счК) ( К , процесс повторяется, начиная с обнуления счетчиков 11 и13 и лобавления "+1" в счетчик 14,.Если (счК ) = Кк, что означает выполнение поворота для всех значений К, включая Кк, процесс заканчивается,При занесении в регистр 12 нуляперед началом вычислений устройствовыполняет преобразование полярныхкоординат в прямоугольные.Блок управления 18 функционируетследующим образом.При наличии сигнала на входе 34,соответствующего условию 0 В 8, включается триггер 26, сигнал "Запрет"на выходе 24 снимается и выставляется сигнал разрешения на выходе 25,который поступает на первый элементИ 30, где начинается выработка сигналов приращения, поступающих на первый тактовый выход. Содержимое счетцика ,1 начинает увеличиваться и при(счО) =Мк по сигналу с выхода элемента НЕ 27 переключается триггер 26, При этом снимается сигнал разрешения, выставляется сигнал "Запрет" и прекращается выработка сигналов на выходе первого элемента И 30. По сигналу на входе 35, соответствующему условию (сч 0 Ь(Мк разре) шается выработка вторым элементом И 31 сигналов на втором тактовом выходе и через элемент НЕ 27 прерывается выработка третьим элементом И 32 сигнала на третьем тактовом выходе, по которому также обнуляются счетчики 11 и 13, Одновременно включается триггер 33, на четвертом тактовом выходе вырабатывается потенциал перезаписи содержимого счетчика дистан 1 б 9529ции 11 в регистры абсциссы 2 и обну-ляются регистры ординаты 3 и 8,Импульсы, вырабатываемые генератором импульсов 28, поступают навход запуска распределителя импульсов 29 и передаются с первого, второго и третьего выходов на вторые входы первого 30 второго 31 и третьего32 элементов И соответственно. Сигналы с четвертого выхода распределителя импульсов 29 поступают на входсброса триггера 33. На выходах элементов И 30, 31 и 32 и на выходетриггера 33 вырабатываются сигналы,которые поступают на с первого почетвертый тактовые выходы 37 блока18, По сигналу на входе 3 б, поступающему на второй элемент И 31 исоответствующему условию счев :=й,.прекращается Функционирование устройства.Формула изобретенияУстройство для преобразования координат, содержащее первыи регистр 25абсциссы, первый регистр ординаты,первый вычитатель, первый сумматор,регистр угла, два счетчика угла, счетчик дистанции, два дешифратора, схему сравнения причем выход первого130регистра абсциссы и выход первого регистра ординаты соединены с входомуменьшаемого первого вычитателя ивходом первого слагаемого первогосумматора соответственно, выход первого регистра абсциссы и выход первого регистра ординаты соединены сосдвигом на К разрядов Ц( - константа итерации) в сторону младших разрядов с входом второго слагаемогопервого сумматора и входом вычитае 40мого первого вычитателя соответственно, выходы первого вычитателя ипервого сумматора соединены с информационными входами первого регистраабсциссы и первого регистра ордина 45ты соответственно, вход аргументаустройства соединен с информационным входом регистра угла, выход первого счетчика угла соединен с входомпервого дешифратора, выходы второго 50счетчика и регистра угла соединенысоответственно с входами первого ивторого операндов схемы сравнения,выход счетчика дистанции соединенс входом второго дешифратора и информационным входом первого регистраабсциссы, выходы вычитателя и сумматора соединены с первыми выходами абсциссы и ординаты устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения класса решаемыхзадач за счет возможности поворотаизображения в прямоугольных координатах, в него дополнительно введенывторой регистр абсциссы, второй регистр ординаты, второй вычитатель,второй сумматор и блок управления,причем выход второго регистра абсциссы и выход второго регистра ординаты соединены с входом уменьшаемого второго вычитателя и с входомпервого слагаемого второго сумматора соответственно, выход второгорегистра абсциссы и выход второгорегистра ординаты соединены со сдвигом на К разрядов в сторону младшихразрядов с входом второго слагаемого второго сумматора и яхолом вычитаемого второго вычитателя соответственно, выходы второго вычитателяи второго сумматора соединены с информационными входами регистра абсциссы и регистра ординаты соответственно, выходы первого дешифратора,схемы сравнения и второго дешифратора соединены соответственно свходом признака граничного значенияугла, входом режима работы и входомпризнака граничного значения дистанции блока управления, первый тактовыйвыход блока управления соединен ссинхронизирующими входами второгорегистра абсциссы и, второго регистраординаты и счетным входом первогосчетчика угла, второй тактовый выходблока управления соединен с синхронизирующими входами первого регистраабсциссы, первого регистра ординатыи счетным входом второго счетчикаугла, третий тактовый выход блокауправления соединен с вхолами сброса первого и второго счетчиков углови счетным входом счетчика дистанции,четвертый тактовый выход блока управления соединен с входами разрешения записи первого и второго регистров абсциссы и входами сбросапервого и второго регистров ординаты,выход счетчика дистанции соединен синформационным входом второго регистра абсциссы, выходы второго вычитателя и второго сумматора соединены свторыми выходами абсциссы и ординаты устройства, выходы запрета и разрешения блока управпения соединеныс одноименными выходами устройстваектор, Л. Пилипенко Реда кто и ое тениям ск д зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагари ЗакаВНИИП Посу,арс Тираж енного ко пттета.по изобр 13035, 1 Ьква, Ж, Рау Подп открь иям нри