Линейный интерполятор

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О,в 1418 ГОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗО КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1032475, кл. С 09 С 1/08, 1983.Авторское свидетельство СССР В 10864531 кл. С 09 С 1108 в 1984(54) ЛИНЕЙНИЙ ИНТЕРРПОЛЯТОР (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в графопостроителях,устройствах отображения информации на экране электронно"лучевой трубки,Цель изобретения- повышение точно 06 Р 15/353; С 05 В 194 сти интерполяцииточек вектора. Постш ленная цель достигается тем, что в линейный интерполятор, содержащий , блок 2 управления, генератор 3 тактовых импульсов, регистры 7,и 8 при 1ращения вектора, регистр 9 квадрантов, два сумматора 10 и 13, первый блок 11 инверторов, три мультиплексо" ра 12, 15 и 16, регистр 14 остатка, синхронный триггер 18, схему 1 сравнения, два синхронных реверсивных счетчика, 4 и 5 координаты, вычитающий счетчик 10 и блок 1 выдачи команд, введены второй блок 19 инвергоров, третий сумматор 20 и четвертый мультиплексор 21. 4 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в графопостроителях, устройствах отображения информации на экране электронно-лучевой трубкиЦель изобретения - повышение точности интерполяции точек вектора.На фиг, 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; ,на фиг. 2 - структурная схема блокаФуправления; на Фиг, 3 - алгоритм вычисления точек вектора; на фиг. 4- временная .диаграмма работы устройст ,ва.Устройство содержит блок 1 выдачи команд, блок 2 управления, генератор 3 тактовых импульсов, синхронные реверсивные счетчики 4 и 5, координат 20 Х и У, мультиплексор 6, регистры 7 и 8 приращений вектора, регистр 9 квадрантов, первый сумматор 10, пер,вый блок 11 инверторову мультиплексор 12, второй сумматор 13, регистр 25 14 остатка, мультиплексор 15, вычита ющий счетчик 16, схему 17 сравнения, синхронный триггер 18, второй блок 19 инверторов, сумматор 20, мультиплексор 21, выходы 22. 30Блок 2 управления содержит (фиг.2) одновибраторы 23 и 24, зле мент 25 задержки, триггер 26, синхронный триггер 27, элемент И-НЕ 28, приемный регистр 29, дешифратор 30, элемент ИЛИ-НЕ 31, триггер 32, синхронные триггер 33, элемент И-НЕ 34, триггер 35, элемент И 36.Устройство работает следующим образом. 40При поступлении команды из блока.1 выдачи команд в блок 2 управления в последнем запоминается код опера. ции и вырабатываются соответствующиеН иему микрокоманды. По сигналу Прием поступающему из блока 1 выдачи команд на вход одновибратора 23 блока 2 управления, цифровой код записывается в приемный регистр 29 блока 2 управ" ления. Одновибратор 23 необходим для устранения влияния длительности импульса "Прием" на работу устройства, По сигналу "Прием" триггер 26 перебрасывается в состояние "1", выход триггера 26 соединен с входами 1 и К синхронного триггера 27, который задним Фронтом очередного тактового импульса перебрасывается в состояниеСледующий за ним тактовый импульс на выходе элемента И-НЕ 28 формирует строб, который передним фронтом сбрасывает в нуль триггер 26, а задним фронтом обнуляет синхронный триггер 27. Выходы кода операции (4 ) приемного регистра 29 соединеРны с информационными входами дешифратора 30 блока 2 управления. Под Действием строба с выхода элемента И-НЕ 28 на выходах дешифратора 30 вырабатываются импульсы записи информации в соответствующие счетчики, регистры устройства с одновременнбй выдачей сигнала "Готовность" в блок 1 выдачи команд.При получении команды "Координата Х" (из блека 2 управления) импульс "Запись Х" с.выхода дешифратора 30 блока 2 управления посылается на информационный вход синхронного реверсивного счетчика 4. По этому сигналу в синхронный реверсивный счетчик 4 заносится код начальной точки построения вектора по оси Х. Ответный сигнал "Готовность", поступивший из блока 2 управления (выход элемента ИЛИ-НЕ 31 в блок 1 выдачи команд, сигнализирует об окончании предыдущей команды и разрешает поступление в блок 2 управления очередной команды.При получении команды "Координата У" импульс "Запись У" с выхода дешифратора 30 блока 2 управления посылается на информационный вход синхронного реверсивного счетчика 5 и на элемент 25 задержки блока 2 управления, После задержки этот импульс преобразуется в сигнал "Готовность". Этот сигнал может поступать извне и свидетельствовать об окон" чании переходного процесса.Ло третьему сигналу "Прием" блок 2 управления исполняет команду "Вектор Л Х", в результате чего по сигналу "Запись Л Х" в регистр 7 приращения вектора записываются цифровые разряды приращения вектора Д Х а в регистр 9 квадрантов - знаковый разряд приращения вектора д Х. Третий импульс "Готовность" свидетельствует об окончании команды "Векторд Хфф.По четвертому сигналу "Прием" блока 2 управления исполняет команду "Вектор ВУ", в результате которой по сигналу "Запись У" в регистр 8 приращения вектора записываются циф 14187514ровые разряды приращения векторад У, а в регистр 9 квадрантов - знаковый разряд приращения вектора д У.Сигнал "Запись ЛУ" с выхода дешиф 5ратора 30 блока 2 управления поступает на вход триггера 32 и устанавливает его в единичное состояние. Выходы триггера 32 соединены с входами1 и К триггера 33, который заднимфронтом очередного тактового импульса перебрасывается в состояние "1",Следующий за ним импульс ГТИ на выходе элемента И-НЕ 34 Формирует сиг-.нал "Запись И",который обнуляеттриггер 32, перебрасывает в единичное состояние синхронный двухступенчатый КБ-триггер и записывает в счетчик 16 код большей составляющей вектора. На выходе элемента И 36 Формируются сигналы "Счет", воздействующие на соответствующие входы вычитающего счетчика 16, регистра 14 остатка и синхронного триггера 18 и опре-деляющие процесс построения точек 25вектора,Момент окончания построения век-тора определяется обнулением вычитающего счетчика 16 и появлениемсигнала конца счета Кон.И с вьгхода вычитающего счетчика 16, которыйпоступает на вход одновибратора 24блока 2 управления. Одновибратор24 по входному сигналу Формируетимпульс нормированной длительности,который используется для Формирования четвертого импульса "Готовность"и установки в нуль синхронного триггера 35 блока 2 управления.Таким образом, при поступлениикоманд из блока 1 выдачи командблок 2 управления запоминает информацию и код операции вырабатываетимпульсы записи информации в синхронные реверсивные счетчики 4 и 5,кодов приращений вектора - в регистры 7 и 8 приращения вектора, знако,вых разрядов кодов приращений вектора - на вход (2 ) регистра 9 квадрантов, кода большего приращения вектора ( в зависимости от знака с)на вычитающий счетчик 16. Кроме того,при выполнении команды Вектор Л У"сигнал "Запись ЛУ" сбрасывает регистр 14 остатка и синхронный триггер 18 в нуль.55Код большего приращения векторас выхода мультиплексора 15, проходяблок 19 инверторов, поступает на вход третьего сумматора 20, на вьгходе которого образуется дополнительный код большего приращения вектора. Прямой и дополнительный коды большего приращения вектора поступают на соответствующие входы мультиплексора 21, который в зависимости от знакового разряда кода с выхода сум- матора 13 на второй вход схемы 17 сравнения пропускает со сдвигом на разряд влево прямой или дополнительный код большего приращения вектора.Мультиплексор 12 в зависимости от знака величины д со второго выхода сумматора 10 пропускает в первом октанте на первый вход сумматора 13 код, приращения вектора д У с выхода регистра 8 приращений вектора, а во втором октанте - код приращения Л Х с выхода регистра 7 приращений вектора. Схема 17 сравнения в начальный момент в первом октанте сравниваетК ср = (Л У) Ъ (Л Х)(2 = а/2. В случае выполнения приведенного неравенства прямой и инверсный сигналы с выхода схемы 17 сравнения поступают на 1, К входы синхронного ,триггера 18. Выходной сигнал И) счнхронного триггера 18 поступает на первый управляющий вход мультиплексора 12 и управляющий вход мультиплексора 6. Сигнал с выхода триг-, гера 18 воздействует на первый управляющий вход мультиплексора 12 и подключает к входу сумматора 13 вы-. ходной сигнал сумматора 10 ( I ) в обратном коде, С этого момента сумма на выходе сумматора 13 определяется выражениемСумматор 13 находится в режиме вычитания до тех пор, покаК = Б- ( 6 Х)/270В противном случае сумматор 13 снова переводится в режим суммирования. Время, в течение которого синхронный триггер 18 находится в состоянии Р = 1 и соответственно сумматор 13 - в режиме вычитания, пропорционально тангенсу (или котангенсу) угла наклона воспроизводимого вектора. Сигналы й и / использованы для управления работой мультиплексора 6, Они поступают на вход мультиплексора 6, с выходов которого сигнгчы К + с" з, 0 и К + сРО подаются насоответствующие входы синхронных реверсивных координат Х и У счетчиков 4 и 5.Формула изобоетенияЛинейный интерполятор, содержа 5 щий блок управления, генератор тактовых импульсов, первый и второй реги стры приращения вектора, регистрквадрантов, два сумматора, первый блок инверторов, три мультиплексора, регистр остатка, синхронный триггер, схему сравнения, два синхронных реверсивных счетчика координаты, вычитающий счетчик и блок выдачи команд, информационный и управляющий выходы которого соединены с первым и вторым входами блока управлениясоответственно, первый выход которого соединен с информационным входом що ,первого регистра приращения вектора, выход которого соединен с входом первого слагаемого сумматора, первый информационный вход которого соединен с первым информационным входом 2 Б первого мультиплексора и с входом первого блока инверторов, выход которого соединен с вторым информационным входом первого мультиплексора, выход которого соединен с входом ЗО первого слагаемого второго сумматора, выход которого соединен с входом второго слагаемого второго сумматора, выход которого соединен с первым информационным входом схемы сравнения, выход которой соединен с 1- и К-входом синхронного триггера, выход которого соединен с информационным входом третьего мультиплексора, первый выход которого соединен с пер" вым управляющим входом первого синхронного реверсивного счетчика координаты, счетный вход которого соединен со счетным входом второго синхронного реверсивного счетчика координаты, с выходом генератора тактовых импуль= сов и с третьим входом блокауправления, второй выход которого соединен с входом записи первого регистра приращений вектора, входом записи регистра квадрантов, входом записи первого синхронного реверсивного счетчика координаты, входом записи второго синхронного реверсивного счетчика координаты, входом сброса регистра остатка, входом сброса синхронного триггера, входом записи второго ре" гистра приращений вектора, выход ко торого соединен с входом второго слагаемого первого сумматора, третьиминформационным входом первого мультиплексора и с первым информационнымвходом второго мультиплексора, выходкоторого соединен с информационнымвходом вычитающего счетчика, выходкоторого соединен с четвертым входомблока управления, третий выход которого соединен с входом записи вычитающего счетчика, четвертый выход блокауправления соединен со счетным входомвычитающего счетчика, счетным входомрегистра остатка и счетным входомсинхронного триггера, выход которогосоединен с первым управляющим входомпервого мультиплексора, первый выходблока управления соединен с информационным входом второго регистра приращения вектора, информационным входомпервого синхронного реверсивногосчетчика координаты, информационнымвходом второго синхронного реверсивного счетчика координаты и информационным входом регистра квадрантов,выход которого соединен с входом направления счета первого и второго синхронных реверсивных счетчиков координаты, пятый выход блока управления соедйнен с входом готовности блока выдачи команд, выход первого регистраприращения вектора соединен с вторыминформационным входом второго мультиплексора и четвертым инФормационнымвходом первого мультиплексора, вто"рой информационный выход первогосумматора соединен с управляющим входом второго мультиплексора, вторымуправляющим, входом первого мультиплексора и управляющим входом третьего мультиплексора, второйинформационный выход которого соединен с управляющим входом второго синхронногореверсивного счетчика координаты,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьппения точности интерполяцииточек вектора, в. него введены второйблок инверторов, третий сумматор ичетвертый мультйплексор, выход кото"рого соединен с вторым информационным входом схемы сравнения, выходвторого мультиплексора соединен спервым информационным входом четвертого мультиплексора и входом второго блока инверторов, выход которогосоединен с входом третьего сумматора, выход которого соединен с вторыминформационным входом четвертогомультиплексора, выход второго сумматора соединен с, управляющим входомчетвертого мультиплексора,оставителль А.Богословскихехред И,Ходанич, Корректор В,Бутяга ираж 704 Подписноерственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб д, 4/5