Устройство для формирования окружностей

хорд, снижая этим производительностьустройства.Цель изобретения - повышение быстродействия.5 Поставленная, цель достигается тем,что в устройство введен второй блокпостоянной памяти, первый вход которого соединен с выходом регистра,второй вход - с вьжодом счетчика узО лов интерполяции, а выход подключенк третьему входу первого блока постоянной памяти н к второму входу анализатора знака координат.Введение второго блока постоянной5 памяти позволяет оптимально, в зависимости от радиуса окружности, производить аппроксимацию дуги окружности,снижая при этом время интерполирования окружности,20 На фиг. 1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг,2 -кусочно-линейная аппроксимация дугокружностей различного радиуса; нафиг. 3 - определение проекции радиу 25 са на ось абсцисс Х; на фиг. 4 - элемент окружности в дискретном пространстве; на фиг. 5 - таблица значенийкоординат точек прямых, аппроксимирующих окружность для й ,с,=100 мм,Зо 1=1 мм.Устройство для формирования окружностей содержит блок 1 управления,регистр 2, выход которого соединенс одним входом блока 3 деления, друз гой вход которого соединен с однимиэ вьмодов блока 1 управления, дру-гим выходом и одним иэ входов подключенного к счетчику 4, третий выход блока 1 управления соединен с4 О одним из входов блока 5 регистров,второй вход которого подключен к вто.рому вьмоду счетчика 4, третий входсоединен с выходом блока 3 деления,а вьмод подключен к одному из входовмультиплексора 6, выход которого соединен с одним из входов блока 7 суммирования, другим входом подключенного к четвертому выходу блока 1 управления, а третьим входом - к соответ 5 О ствующему выходу анализатора 8 знакакоординат, другой выход которого иодин из входов соединены с блоком 1управления, соответствующим выходомподключенным к входу блока 9 постоянной памяти, выход которого соединен с вторым входом мультиплексора 6, третьим входом подключенногок выходу регистра 2, второй вход блока 9 постоянной памяти подключен к1096688Изобретение относится к устройствам вычислительной техники, используемым при проектировании устройствотображения.По основному авт. св. У 991486известно устройство для формированияокружности, которое содержит блокуправления, регистр, выход которогосоединен с одним входом блока деления, другой. вход которого соединенс одним из выходов блока управления,другим выходом и одним из входовподключенного к счетчику адреса, третий выход блока управления соединенс одним иэ входов блока регистров,второй вход которого подключен квторому выходу счетчика адреса, третий вход соединен с выходом блока,деления, а вьмод подключен к одному извходов мультиплексора, выход которого соединен с одним из входов сумматора, др 1 гим входом подключенногок четвертому выходу блока управления,а третьим входом к соответствующемувыходу анализатора знака координат,другой выход которого и один из входов соединены с блоком управления,соответствующим выходом подключеннымк входу блока постоянной памяти,выход которого соединен с вторымвходом мультиплексора, третьим входом подключенного к выходу регистра,второй вход блока постоянной памятиподключен к выходу счетчика узловинтерполяции, соединенного с анализатором знака координат, третий входблока постоянной памяти подключен квыходу триггера, соединенного с бло-;ком управления, соответствующим выходом подключенным к входу триггера,выход которого соединен с входомлинейного интерполятора, другим входом подключенного к выходу сумматора, а третьим входом и одним иэвыходов - к блоку управления 1.Недостатком устройства являетсянизкое быстродействие при интерполировании окружности радиусом, меньшимЯ, обусловленная тем, что аппроксимация дуги окружности производитсяпутем построения определенного коли"чества хорд для окружности с максимальным радиусом, вследствие чегоустройство при интерполированииокружности с радиусом, меньшим максимального, аппроксимнрующейся мень-.шим количеством хбрд, производитвычисление координат всех интерполяционных узлов и интерполяцию всех1096 Аппроксимация дуги окружности производится путем построения определенного количества отрезков прямых, соединяющих узловые точки О, 1, 2 эИ (фиг. 2), Число отрезков прямых Ф, аппроксимирующих окружность. определяется в зависимости от требуемой точности построения окружности. Построение осуществляет-ся для максимальной для данкой аппаратуры окружности радиуса Й .Координаты узловых точек определяются путем вычисления абсцисс; 3выходу блока 10 постоянной памяти, вход которого соединен с выходом счетчика 11 узлов интерполяции, входом подключенного к третьему выходу анализатора 8 знака координат, вторым входом соединенного с выходом блока 10 постоянной памяти, второй вход которого подключен к выходу регистра 2, третий вход блока 9 постоянной памяти подключен к выходу триг. 10 гера 12, соединенного с блоком 1 управления, соответствукщим выходом подключенным к входу триггера 13, выход которого соединен с входом линейного интерполятора 14, другим вхо" 1 дом подключенного к выходу блока 7 суммирования, а третьим входом и одним из выходов - к блоку 1 управления.Блок 1 управления предназначен щ для управления работой блоков уст.Ройства и выполняет следующие функции: устанавливает в исходное сос-тояние счетчик 4, анализагор 8 знака координат, триггеры 12 и 13, уп равляет работой блока 3 деления, счетчика 4 адреса и блока 5 регистров; управляет работой блока 7 суммирования, триггеров 12 и 13, анализатора 8 знака координат, линейного З 0 интерполятора 14; формирует код слагаемого алгебраической суммы для блока 9 постоянной памяти.4Регистр 2 предназначен для хране-. ния сдвинутых значений кода радиуса.Блок 3 деления предназначен для деления кода радиуса окружности на 2, 4, 8, 16 и т.д. в зависимости от требуемой точности построения окружкости.:Счетчик 4 предназначен для формиро 40 вания кода адреса соответствующего ре. гистра блока 5 регистров.Блок 5 регистров предназначен для хранения сдвинутых значений кода радиуса. Иультиплексор 6 обеспечивает ф передачу информации с адресуемого входа на выход. Блок 7 суммирования предназначен для сложения величин, . необходимых для определения кодов проекций радиуса на оси координат. 0Анализатор 8 знака координат управ ляет работой счетчика 11 узлов интерполяции, при переходе из одного квадранта в другой корректирует знак и результат блока 7 суммирования, вы-, дает в блок 1 управления сигнал, со" ответствующий координате первого узла интерполяции в квадранте, и сиг 688 4нал, соответствующий координате последнего узла интерполяции в четвертом квадранте.Блок 9 постоянной памяти предназначен для формирования адреса слагаемых алгебраических сумм, соответ. ствующих проекции радиуса на оси координат для узлов интерполяции.Блок 1 О постоянной памяти формирует код узла интерполяции в зависимости от значения кода радиуса и кода счетчика 11.При равенстве значения кода узла интерполяции 0-му и и -му узлам интерполяции вырабатывает соответствующие сигналы в анализатор 8 знака координат.Счетчик 11 узлов интерполяции предназначен для подсчета единичных . импульсов как в прямом, так и в обратном направлении.Триггер 12 осуществляет выбор абсциссы нли ординаты вычисляемой коор-. динаты. В исходном состоянии производит выбор абсциссы, изменяет состояние на противоположное после вычисления абсциссы (ординаты) и занесения ее в линейный интерполятор 14.Триггер 13 предназначен для управления записью в линейный интерполятор 14 координат начала и конца отрезка, В исходном состоянии управляет записью координаты начала от" резка, изменяет состояние на противолоположное после вычисления ординаты узла интерполяции и занесения ее значения в линейный интерполятор 14.Линейный интерполятор 14 представляет собой устройство для интерполирования прямой в заданном дискретном ,пространстве, заданной координатами :конечных точек отрезка.Предлагаемое устройство работает следующим образом.0 После вычисления и занесения в линейный интерполятор 14 абсциссы и ординаты первого узла интерполяции блок 1 управления выдает сигнал в линейный интерполятор 14, по которому начинается процесс отображения окружности. Одновременно происходит определение абсцисс и ординаты второго (последующего) узла интерполя" ции и т.д.В зависимости от того, в каком квадранте находится узел интерполяции, анализатор 8 знака координат управляет блоком 7 суммирования в. соответствии .с выражениями (6), (7), (8), изменяя знак и корректируя величину проекции радиуса на ось координат.Процесс формирования координат заканчивается при формировании блоком 10 сигнала постоянной памяти, соответствующего 0-му узлу интерпо" ляции, фиксируемого анализатором 8 знака координат в четвертом квадранте, записи координат последнего узла интерполяции в линейный интерполятор 14 и отображения им последнего аппроксимирующего отрезка.Рассмотрим случай определения координат первого узла интерполяции (11=1) для конкретных значений величин 8 =100 мм, Ь =1 мм, 3 (Ь)=0,5, при которых в =45.МХъ Х,=Е р Яй Я с 05 сРС,2 а0 ь щ 7,5;М, =100 сов 7,5=99,1; 255Ч,= й-Х=К =0,12475 К;16384 КУ= 0 12582,475 " 12,5 = 0,02510,025 ( 0,5 означает, что условие (5)выполняется. Координаты первой узловойточки (й=1):КХ =К --- ;128К1 = -8 Значение остальных координат узлов интерполяции для построения окружности данного радиуса приведены в таблице (фиг. 5). По сравнению с устройством-прототипом применение предлагаемого технического решения позволяет повысить быстродействие интерполяции окружности вследствие оптимальной аппроксимации дуги окружности в диапазоне изменения радиуса от нуля до Р.