Генератор векторов

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9 С 1 /О 3 14(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТ ТОРСИ 20/24-2тение тносится к вычи и может быть ис троении устройс4 ь хн при п(57) Изобрлительнойпольэовано для отображения графической информации, Целью изобретения является повышение точности и быстродействия генератора векторовДля этого дополнительновведены элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19,. 20, сумматор 21, блок 22 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ элемент НЕ 23 и дешифратор 24 с необходимыми связями, Логические элементы и дешифратор позволяют в некоторых тактах построениявектора изменять одновременно координаты Х-и У текущей точки, что сокращает количество необходимых дляпостроения вектора тактов при одновременном уменьшении погрешности аппроксимации вектора, 4 ил,Уь1 3 выход 36 =(вх 30)4(вх 31)(вх 32 фвх 33)+(вх 34)+(вх 35 (1) выход 37 =(вх 30)(вх 31)т(вх 32)чвх 33 + вх 34 + вх 35 (2) выход 50 =(вх 44)сФ(вх 45)4(вх 46)сфвх 47 + вх 48 + вх 49 (3) выход 51 =(вх 44)с(вх 45) 4(вх 46)фвх 47 + вх 48 + вх 49 (4) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств для отображения графической информации,Целью изобретения является повышение точности и быстродействия генератора векторов.На фиг, 1 представлена структурная схема генератора векторов; на фиг, 2 - структурная схема первого дешифратора; на фиг, 3 - структурная схема второго дешифратора; на фиг 4 - примеры генерации некоторых векторов.Генератор векторов содержит ре-версивный счетчик 1 с параллельной записью координаты Х первой граничной точки вектора, реверсивный счетчик 2 с параллельной записью координаты У первой граничной точки вектора, первый сумматор 3, второй сумматор 4, регистр 5 координаты Х второй граничной точки вектора, регистр 6 координаты У второй граничной точки вектора, регистр 7 приращений координаты Х вектора, регистр 8 приращений. координаты У вектора, первый элемент 9 сравнения с нулем, второй Сигнал с выхода 50 дешифратора24 вызывает увеличение на единицу,а сигнал с выхода 5 - уменьшение наединицу содержимого реверсивного Реверсивные счетчики 1 и 2 (фиг. 1) с параллельной записью предназначены для приема и модификации в процессе генерации координат Хьи У, первичной граничной точки вектора, Эти координаты во время работы устройства меняются, постоянно приближаясь к координатам Хь и 7 второй граничной точки вектора, которые записываются в приемные регистры 5 и 6, Сумматоры 3 и 4 необходимы для вычисления приращений ЬХ и АУ, которые подаются на регистры 7 и 8 приращений и на элементы 9 и 10 сравнения с нулем. Элемент 20 ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, элемент 23 НЕ, блок 22 00541 2элемент0 сравнения с нулем, элемент1 И, триггер 12, накапливающий регистр 13, первый дешифратор 14, третий сумматор 15, первый элемент 16ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый блок 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, коммутатор18, второй элемент 19 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, третий элемент 20 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ четвертый сумматор 21, второй О блок 22 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,элемент 23 НЕ, второй дешифратор 24,Первый дешифратор 14 (фиг, 2) содержит элементы 25 и 26 ИЛИ-НЕ, элементы 27 и 28 И, элемент 29 НЕДешифратор 14 имеет входы 30-35 и выходы 36 и 37. Второй дешифратор 24содержит элементы 38 и 39 НЕ, элементы 40, 41 ИЛИ-НЕ, элементы 42,43 И,20 Дешифратор 24 имеет входы 44-49 ивыходы 50 и 51,Сигнал с выхода Зб дешифратора 14вызывает увеличение на единицу, асигнал с выхода 37 - уменьшение нагединицу содержимого реверсивногосчетчика 1, Появление сигналов навыходах 36 и 37 дешифратора 14 описывается следующими выражениями: 1счетчика 2, Появление сигналов навыходах 50 и 51 дешифратора 24 описывается следующими выражениями: элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и сумма- ,5 тор 21 выполняют вычисление разности абсолютных значений приращенийЬУ и ЬХ, Если приращение ЬУ положительно, то на выходе сумматора будет получено выражениеЬ У - 1 ЬХ, 50 иначе - выражение Х-Ь 11, Элемент 19 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ: ИЛИ предназначендля определения истинности условияЬ)ЬХ (5)и управления коммутатором 18, который управляется также и инверснымвыходом знакового разряда накапливающего регистра 13, Если содержимое накапливающего регистра 13 неотрицательно, то коммутатор 18 пропускает на входы блока 17 элементовИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ разность абсолютныхзначений приращений координат с вы -хода сумматора 21. Если содержимоенакапливающего регистра 13 отрицательно и если условие (5) выполняется, то на входы блока 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с выхода коммутатора 18 поступает приращение ь У, Юиначе - приращение ЬХ,Элемент 11 И необходим для определения момента совпадения координатпервой и второй граничных точек вектора, 15Элемент 16 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ служатдля преобразования информации, поступающей с выхода коммутатора 18 вдополнительный код. 20Триггер 12 управления предназначен для формирования цикла работыгенератора векторов от момента прихода сигнала "Пуск на вход триггера 12 и до прихода сбрасывающего сигнала с выхода элемента 11 И, В процессе работы генератора векторовпо переднему фронту каждого внешнеготактового импульса дешифраторы 14 и24 подают .суммирующий или вычнтающий 30импульсы на управляющие входы реверсивных счетчиков 1 и 2 координат первой группы граничной точки вектора,Распределение импульсов по выходам дешифратора 14 и 24 осуществляется в зависимости от знака приращений, поступающих с выходов знаковыхразрядов регистров 7 и 8 и от текущего знака, поступающего с инверсноговыхода знакового разряда накапливающего регистра 13.Если содержимое накапливающегорегистра 13 положительно или равнонулю, то на сумматоре 15 осуществляется вычитание абсолютного значения 45разности с выхода сумматора 21 изчисла, находящегося в накапливающемрегистре 13,Если содержимое накапливающего регистра 13 отрицательно и условие (5) 50выполняется, то сумматор 15 производит сложные числа находящегося в накапливающем регистре 13 с абсолют(ным значением приращения ЬУ, поступающего с выхода регистра 8, При невыполненном условии (5) и отрицательном содержимом накапливающего регистра 13 сумматора 15 осуществляется сложение числа из накапливающего регистра 13 с абсолютным значением при-ращения Ь Х, хранящегося в регистре 7,По заднему фронту внешнего тактового импульса в накапливающем регистре 13 производится запись реязультатов вычислений сумматора 15.После прихода сбрасывающего сигнала с выхода элемента 11 И триггер12 управления обнуляет накапливаюющий регистр 13 и запрещает появление на выходах дешифратора 14 и 24суммирующих или вычитающих импульсов,Устройство работает следующимобразом,На входы поступают знаки Х, У,Х, У , которые по переднему фронтувнешнего сигнала "Запись кодов", поступающего на управляющий вход,заносятся в реверсивные счетчики 1и 2 параллельной записью, а в приемные регистры 5 и 6 вводятся значения координат Х и У первой и второйграничных точек, Сумматоры 3 и 4производят вычисление ьХ и д У,после чего сигнал "Запись кодов"снимается и своим задним фронтомпроизводит запись приращения йХ иЬУ в соответствующие регистры 7 и 8приращений,Если знаки приращений Ь Х и Ь Усовпадают, то с выхода элемента 23 НЕпотенциал логической единицы поступает на вход переноса сумматора 21и на соответствующие входы блока 22элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ в результате чего на второй вход сумматора21 поступает проинвертированное значение приращения 6 Х, Если знаки приращений Ь Х и ЬУ не совпадают, тона выходе элемента 23 НЕ устанавливается потенциал логического нуля,благодаря чему на соответствующийвход сумматора 21 поступает приращение АХ беэ инверсии,Таким образом, на выходе сумматора 21 постоянно находится дополнительный код разности абсолютных значений приращений координат, знаккоторой поступает на .вход элемента19.ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ для сравнения сознаком приращения,Так как до прихода сигнала Пуск"триггер 12 управления и накапливающий регистр 13 находятся в нулевомсостоянии, то на инверсном выходе10 15 20 25 30 знакового разряда накапливающего регистра 13, поступающего на соответствующий управляющий вход коммутатора 18 и на вход элемента 16 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, установится потенциаллогической единицы, в результате чего на выходе коммутатора 18 появляется разность абсолютных значенийс выхода сумматора 21, Если эта разность не отрицательна, то под управлением элемента 1 б ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ на вход переноса сумматора поступает потенциал логической единицы, а на соответствующий информационный вход - инверсия исходной разности с выхода блока 17 элементовИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.Если разность абсолютных значений приращений, находящаяся на выходе сумматора 22, отрицательна, тона выходе элемента 16 ИСКПЮЧАЮЩЕЕИЛИ установится потенциал логического нуля и на соответствующий входсумматора 15 поступит информация безпреобразования в блоке 17 элементовИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,Таким образом, если содержимоенакапливающего регистра 13 положительно или равно нулю, то сумматор15 вычитает абсолютное значение выражения, находящегося на выходе сумматора 21, из содержимого накаплива"ющего регистра 13,С приходом на седьмой вход сигнала "Пуск" триггер 12 управленияустановится в единицу и с управляющего входа накапливающего регистра13 снимается сигнал установки в нуль.После этого по переднему фронтувнешнего тактового импульса, еслиприращения ЬХ и ЬУ не равны нулю,дешифраторы 14 и 24 одновременно подают на управляющие входы реверсивных счетчиков 1 и 2 суммирующие иливычитающие импульсы в зависимости отзнаков приращений ЬХ и ЬУ, Еслиприращение ЬХ или приращение ЬУ равно нулю, то на выходе элементов 9или 10 сравнения с нулем появляетсяпотенциал логической единицы, поступающий на соответствующий вход элемента 11 И и на вход соответствующе"го дешифратора 14 или 24, запрещаятем самым подачу импульсов на управляющие входы реверсивных счетчиков1 или 2.По заднему фронту внешнего тактового импульса информация с выходасумматора 15 записывается в накапливающнй регистр 13. Если содержимоенакапливающего регистра остается неотрицательным, то сумматор 15 вновьосуществляет вычитание абсолютногозначения выражения с выхода сумматора 21 из содержимого накапливающегорегистра 13,Если содержимое накапливающегорегистра 13 стало отрицательным, иесли на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ находится потенциал логическойединицы, что свидетельствует о выполнении условия (5), то коммутатор18 пропустит на свой выход приращение ЬУ с выхода регистра 8, При невыполнении условия (5) на выходе коммутатора 18 находится приращение ЬХ,Кроме того при отрицательном содержимом накапливающего регистра 13на соответствующий вход элемента 16ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с инверсного выходазнакового разряда накапливающего регистра 13 поступает потенциал логического нуля, в результате чего сумматором 15 осуществляется сложениеабсолютного значения приращения Ь Хили ЬУ с выхода коммутатора 18 с содержимым накапливающего регистира 13,По переднему фронту внешнего тактового импульса, если содержимое накапливающего регистра 13 отрицательно, управляющий сигнал появляетсяна одном из дешифраторов 14 или 24,При этом, если условие (5) выполняется, то управляющий сигнал суммирования или вычитания, в зависимостиот знака приращения Ь Х, поступаетс выхода дешифратора 14 на соответствующий управляющий вход реверсивного счетчика 1, При выполнении условия (5) на соответствующий управляющий вход реверсивного счетчика 2 поступает суммирующий или вычитающий сигнал с выхода дешифратора 24 в зависимости от знака приращения,В каждом такте в зависимости от знака числа в накапливающем регистре 13 производится либо вычитание абсолютного значения разности абсолютных значений приращении ЬХ и ЬУ, хранящихся в регистрах 7 и 8 приращений из числа в накапливающем регистре 1 3, и подача соответствующих суммирующих или вычитающих в зависимости от знаков приращений Ь Х и ЬУ импульсов на реверсивные счетчики 1 и 2, либо, если число в накапливающем регистре 1 3 отрицательно и выпол7 1300541няется условие аУ с 16 Х, суммиро-сванне абсолютного значения прираще-иния ЬУ с числом в накапливающем , срегистре 13 и подача суммирующего вили вычитающего в зависимости от 5знака ЬХ импульса на реверсивныйвсчетчик 1, либо, если число в намкапливающем регистре 13 отрицатель- вно, а условиеЬ Уь Х 1 не выполня- вется, то суммирование абсолютного 10 гзначения приращения Ь Х с числом в снакапливающем регистре 13 и подачасуммирующего или вычитающего в за- Рвисимости от знака АУ импульса на треверсивный счетчик 2. Цикл работы 15 рпродолжается до поступления на эле- вмент 11 И сигналов с выходов элемен- ттов 9 и 10 сравнения с нулем, гово- врящих о том, что текущие значенияоьХ и йУ стали равны нулю, т,е. те ркущие координаты Х и У первой граничной точки, находящиеся в ревер- осивных счетчиках 1 и 2, стали равны мкоординатам Хь и У второй граничной кточки, записанным в приемные регист лры 5 и б, Элемент 11 И при этом хсбрасывает триггер 12 управления,на чем работа устройства заканчивабется,ор мул а 30Генератор векторов обладает более высоким быстродействием, чем известные устройства, Это достигается тем, что в некоторых тактах производится изменение координат Х и У текущей точки одновременно, за счет чего для генерации вектора необходимо не более чем максимальное из величин Ь Х и 167 число тактовых импульсов,изобретения40 Генератор векторов, содержащий реверсивные счетчики с параллельной записью координат Х и 1 первой граничной точки вектора, информационные входы которых являются первыми информационными входами генератора, а выходы - информационными выходами генератора и подключены соответствен" но к первым информационным входам50 первого и второго сумматоров, вторые информационные входы которых подключены к выходам соответствующих регистров координат Х и 1 второй граничной точки вектора, информационные входы55 которых являются вторыми информационными входами генератора, выходы первого и второго сумматоров соединены информационными входами регистров рирашений координат Х и У вектора иинформационными входами первого и торого элементов сравнения с нулем, шкоды которых соединены соответстенно с первым и вторым входами элеента И, выход которого подключен к ходу сброса триггера, установочный ход которого является входом Пуск енератора, выход триггера соединенпервыми управляющими входами накапливающего регистра и первого дешифатора, вторые управляющие входы коорых являются тактовым входом генеатора, информационный вход накаплиающего регистра подключен к выходу ретьего сумматора, информационный ход которого подключен к информацинному выходу накапливающего региста, первый и второй управляющие входы третьего сумматора подключены сответственно к выходам первого элеента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первого блоа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, управяющий вход которого подключен к выоду первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, информационный вход первоголока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен. к первому выходу коммутатора, первый и второй информационные входы которого подключены к первым выходам регистров приращений координат Х и У вектора, второй выход коммутатора подключен к информационному входу пер-. вого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, управляющий вход которого подключен к инверсному выходу знакового разряда накапливающего регистра, соединенному с первым управляющим входом коммутатора и третьим управляющим входом первого дешифратора, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим управлякицим входам реверсивного счетчика с параллельной записью координаты Х первой граничной точки вектора, первый и второй информационные входы первого дешифратора подключены соответственно к выходу первого элемента сравнения с нулем и с вторым выходом регистра приращений координаты Х вектора, управляющий вход которого является управляющим входом генератора, сое-диненным с третьими управляющими входами реверсивных счетчиков с параллельной записью координаты Х и 7 первой граничной точки вектора, с управляющими входами регистров коор 13005динат Х и У второй граничной точки вектора и управляющими входами регистра приращений координаты У вектора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия генератора, он содержит второй и третий элементы ИСКЛЮЧАВ%ЕЕ ИЛИ, четвертый сумматор, второй блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент НЕ и второй дешифратор, пер О вый и второй выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам реверсивного счетчика с параллельной записью координаты У первой граничной точки вектора, первый 15 управляющий вход второго дешифратора подключен к выходу триггера, второй управляющий вход второго дешифратора соединен с тактовым входом генератора, третий управляющий вход 20 второго дешифратора подключен к инверсному входу знакового разряда накапливающего регистра, первый и второй информационные входы второго дешифратора подключены соответственно 25 к выходу второго элемента сравнения с нулем и к второму выходу регистра приращений координаты У вектора, соединениому с информационными входа 41 10ми второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к четвертым управляющим входам первого ивторого дешифраторов и к второмууправляющему входу коммутатора, третий информационный вход которого подключен к первому выходу второго сумматора, второй выход которого подключен к второму информационному входу второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИпервый информационный вход второгосумматора подключен к первому выходурегистра приращений координаты У вектора, второй информационный вход второго сумматора подключен к выходувторого блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, управляющий вход которого подключен к выходу элемента НЕ, соединенному с управляющим входом второго сумматора, информационный входвторого блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ подключен к первому выходу регистра приращений координаты Х вектора второй выход которого подключен к второму информационному входутретьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,выход которого подключен к входуэлемента НЕ,1300541 Составитель Л, Абросимоворват Техред А.Кравчук Корректор М, Шароши дак то Подпи сномитета СССР рытии аб д, 4/ изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,155/51 ВНИИ п 113035