SU1282084A1

SU1282084A1 - Линейный интерпол тор

Info

Publication number: SU1282084A1
Application number: SU853925596A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Михайлович Петух; Демьян Тихонович Ободник; Александр Никифорович Романюк
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1985-07-09
Filing date: 1985-07-09
Publication date: 1987-01-07

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и автоматике и может быть применено в устройствах вывода графической информации, а также в системах числового программного управлени . Цель изобретени - повышение быстродействи воспроизведени вертикальных, горизонтальных пр мых, а также пр мых с углом накло.на 45&deg;. Линейный интерпол тор содержит два счетчика приращений, три блока совпадени , счетчик импульсов, генератор импульсов, триггер, блок определени знака оценочной функции, счетчик оценочной функции, реверсивный счетчик, дешифратор, одновибратор, элемент ИЛИ-НЕ, дес ть элементов И и восемь элементов ИЛИ. При равенстве нулю одного из приращений Дл: или Ду, записанных соответственно в счетчики приращений , или при условии на одном из выходов блоков совпадени по витс уровень логической единицы, привод щий к запрещению прохождени импульсов от генератора на функциональный узел отработки отрезков пр мых по методу оценочной функ-. ции. При этом разрешаетс прохождение импульсов от генератора на выход одного (при отработке горизонтальных и вертикальных пр мых) или одновременно двух (при отработке пр мых с углом наклона 45&deg;) элементов И. Указанные импульсы поступают на вычитающие входы счетчиков приращений , содержащих ненулевую координату до момента обнулени счетчиков. При этом возникает сиг}1ал логической единицы, привод щий к yctaHOBKe первого триггера в нулевое состо ние, запрещающее работу генератора импульсов. Отработка горизонтальной , вертикальной или с углом наклона 45&deg; пр мой закончена. Распределение отрезка пр мой с углами наклона отличными от 0,45&deg;, 90&deg; производитс путем вычислени оценочной функции. При воспроизведении вертикальных, горизонтальных, пр - .мых или пр мых с углом наклона 45&deg; врем воспроизведени отрезка определ етс из соотношени , где t - период следовани импульсов от генератора; Д - значение приращени ненулевой координаты. 1 ил. i (Л N5 00 to о 00

Description

Изобретение относитс к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в устройствах вывода графической информации, а также в системах числового программного управлени .

Цель изобретени - повышение быстродействи воспроизведени вертикальных, горизонтальных пр мых, а также пр мых с углом наклона 45°.

В устройствах вывода графической индев тый элемент И 29, п тый 30, шестой 31 и восьмой 32 элементы ИЛИ, седьмой 33 и восьмой 34 элементы И, четвертый 35 и седьмой 36 элементы ИЛИ.

Интерпол тор работает следующим образом .

По сигналу «Пуск триггер 7 устанавливаетс в единичное состо ние, разреша поступление импульсов на выход генератора 6. В счетчики 1 и 2 координатных прираформации , а также в системах числового 10 щений записываютс соответственно зна- программного управлени наибольший удель- чени ЛХ и ДУ. Поскольку к началу инныи вес составл ет воспроизведение вертикальных и горизонтальных пр мых, а также пр мых, угол наклона которых составл ет 45°, причем среднее распределение их по отношению к возможному диапазону воспроизведени характеризуетс следуюш.ими величинами: горизонтальные пр мые вертикальные пр мые - 40%. Поэтому повышение быстродействи реализации указанных пр мых позволит значительно повысить эффективность цифрового линейного интерпол тора при сохранении высокой точности . В известных интерпол торах обеспечено воспроизведение отрезков всех пр мых по одному и тому же алгоритму функционитерпол ции счетчик 5 находитс в нулевом состо нии, то при равенстве нулю прира- ш.ени ДА на выходе блока 3 совпадени по вл етс уровень логической единицы, оп редел юший отработку отрезка вертикальной пр мой. При равенстве нулю прираш.е- 45%, ни ДУ сигнал логической единицы формируетс на выходе блока 4 совпадени , определ отработку горизонтальной пр мой.

2Q Равенство прирашений координат ДХ и ДУ приводит к по влению сигнала логической единицы на выходе третьего блока 26 совпадени .

Если после записи координат ДХ и ДУ в счетчики 1 и 2 прирашений на одном из

ровани . В предлагаемом линейном интер- 25 выходов блоков 3, 4 и 26 совпадени подев тый элемент И 29, п тый 30, шестой 31 и восьмой 32 элементы ИЛИ, седьмой 33 и восьмой 34 элементы И, четвертый 35 и седьмой 36 элементы ИЛИ.

Интерпол тор работает следующим образом .

По сигналу «Пуск триггер 7 устанавливаетс в единичное состо ние, разреша поступление импульсов на выход генератора 6. В счетчики 1 и 2 координатных прира

пол торе, в отличие от существуюших, обеспечено независимое (без вычислени оце ночной функции или сложных алгоритмических преобразований) воспроизведение наиболее встречаюшихс пр мых (вертикальные.

30

вл етс уровень логической единицы, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 28 устанавливаетс уровень логического нул , определ ю- ший процесс воспроизведени горизонтальной , вертикальной и пр мой с наклоном

горизонтальные и с углом наклона 45°) на 45°. Указанный сигнал блокирует прохожде35

основе двоичного счетчика путем выдачи на регистрирующие органы числа импульсов, равного ненулевому прирашению, по ненулевой координате (при реализации вертикальных или горизонтальных пр мых) или од повременно по обеим координатам (при реализации пр мых с наклоном 45°). При этом достигают высокого быстродействи реализации указанных пр мых, определ емого временем выполнени микрооперации счета . Отрезки пр мых, имеюших угол накло- до на, не совпадаюший с О, 45 и 90° или их кратным, и встречаюшиес с малой веро тностью , воспроизвод тс на основе вычислени оценочной функции.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого линейного интерпол тора.

Линейный интерпол тор содержит первый 1 и второй 2 счетчики прирашений, первый 3 и второй 4 блоки совпадени , счетчик 5 импульсов, генератор 6 импульсов , первый 7, третий 8, четвертый 9, второй 10 и п тый 11 триггеры, блок 12 определени знака оценочной функции, счетчик 13 оценочной функции, реверсивный счет чик 14, дешифратор 15, одновибратор 16, четвертый 17, третий 18, первый 19, вто45

50

ние импульсов, поступивших на первый вход элемента И 27 от генератора 6 импульсов, на выход элемента. При этом в случае воспроизведени вертикальной и горизонтальной пр мых будет обеспечено прохождение импульсов от генератора 6 соответственно на выход седьмого 33 и восьмого 34 элементов И, поскольку на выходе элемента 30 или 31 устанавливаетс уровень логической единицы.

При воспроизведении горизонтальной или вертикальной пр мых с приходом каждого импульса от генератора 6 импульсов значение счетчика 1 или 2, содержашего ненулевую координату, уменьшаетс на единицу. При отработке горизонтальной пр мой импульсы , уменьшающие содержимое счетчика 1 прирашений, поступают также на выход элемента ИЛИ 35. Выход последнего вл етс выходом X интерпол тора. При отработке вертикальной пр мой управл ющие импульсы поступают на выход элемента ИЛИ 36, уменьша одновременно содержимое счетчика 2 приращений. При поступлении числа импульсов, равного значению приращени , на вычитающий вход счетчика 1

рой 20, п тый 21 и шестой 22 элементы И,55 приращений, содержащего ненулевую

третий 23, первый 24 и второй 25 элемен-координату приращени вертикальной или го

ты ИЛИ, третий блок 26 совпадени , де-ризонтальной пр мой, счетчик обнул етс ,

с тый элемент И 27, элемент ИЛИ-НЕ 28,что приводит к по влению на входах эле

45°. Указанный сигнал блокирует прохожде

о

5

0

мента И 29 сигналов единичных уровней. Причем сигнал единичного уровн , соответствующего нулевому приращению, поступает на вход элемента 29 И по сигналу «Пуск, а сигнал единичного уровн , соответствующего концу отработки отрезка вертикаль- ной или горизонтальной пр мых, поступает на вход элемента И 29 после обнулени счетчика, содержащего ненулевую координату . Единичный уровень сигнала на выходе элемента И 34 приводит к по вле- ю нию сигнала единичного уровн на выходе элемента ИЛИ 32, устанавливающего триггер 7 в нулевое состо ние. Нулевой уровень сигнала на выходе триггера 7 запрещает поступление импульсов на выход генеотличными от 0,45 и 90°, реализуютс путем вычислени оценочной функции. При воспроизведении вертикальных, горизонтальных пр мых или пр мых с углом наклона 45° врем воспроизведени отрезка определ етс из соотнощени

,

где / - период следовани импульсов от генератора 6;

А - значение приращени ненулевой координаты .

При отработке всех отрезков пр мых в известном устройстве интерпол ционный такт равен циклу работы счетчика.

За один цикл преобразовани приращений во временные интервалы вычисл етс

ратора 6. Процесс интерпол ции горизон- одно значение одиночной функции и выпол- тальной или вертикальной пр мых окон- н етс один интерпол ционный шаг. чен.Вычисление оценочной функции выполн етс по правилам:

При равенстве координат ДХ и ЛУ (отрезок пр мой с наклоном 45°) единичный уровень сигнала на выходе третьего блока 26 2о совпадени приводит к по влению нулевого уровн на выходе элемента ИЛИ-НЕ 28 и на выходах элементов ИЛИ 30 и 31. Первый из сигналов блокирует прохождение импульсов с выхода генератора 6 на выход элемента И 27. Единичные уровни на выхо- 25 дах элементов ИЛИ 30 и 31 разрешают прохождение импульсов на выход элементов И 33 и 34. С приходом каждого импульса от генератора 6 значение счетчиков 1 и 2 приращений уменьшаютс на...

единицу, а на выходах элементов 35 и 36 входу первого генератора импульсов, вто- по вл ютс управл ющие импульсы, соответ- рой триггер, выход которого соединен соот- ствующие отработке единичного диагонально го шага. При обнулении счетчиков 1 и 2 приращений после поступлени числа импульсов , равного значени м приращений, на выходах первой и второй схем сравнени по вл ютс уровни логической единицы, привод щие к выработке на выходе элемента И 32 сигнала установки триггера 7 в нулевое состо ние. Процесс отработки отрезка пр мой с углом наклона 45° заверщен. 40 блок определени знака оценочной функПри отработке отрезков пр мых с угла- ции, инверсный аыход которого соединен с ми наклона, отличающихс от 0,45 и 90° вторым вхбдом четвертого элемента И, или им кратным, на выходах блоков сов- пр мой выход - с вторым входом третье- падени 3, 4 и 26 устанавливаетс уровень го элемента И, подключенного выходом к логического нул , запреща прохождение им-. второму входу счетчика оценочной функ- пульсов с выхода генератора на выходы эле- 45 ции, и также последовательно соединенные ментов И 33 и 34. При этом на втором счетчик импульсов, второй блок совпадени входе элемента И 27 устанавливаетс уровень логической единицы, разреща прохождение импульсов от генератора 6 на выход

35

ОФ,+ 1 ОФ-М при ОФ,0, ОФ,+ ,Ч-(Б-М) при ОФ,0. При отрицательном значении оценочной функции выполн етс диагональный интерпол ционный шаг, а при положительном - щаг по координате с большим приращением.

Claims

Формула изобретени

Линейный интерпол тор, содержащий пер вый триггер, выход которого подключен к

ветственно через первый и второй элементы ИЛИ с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, третий элемент ИЛИ, входы которого соединены с входами второго триггера, а выход - с первым входом третьего элемента И, последовательно соединенные первый блок совпадени , третий триггер, дешифратор, четвертый элемент И, счетчик оценочной функции

и четвертый триггер, выход которого соединен с вторым входом дешифратора, первые выходы которого подключены к входам

к

элемента И 27. Воспроизведение отрезка третьего элемента. ИЛИ, второй выход

вычислени последовательно соединенным одновибратопр мои производитс путем оценочной функции в счетчике 13.

Таким образом, обеспечено воспроизведение часто встречающихс отрезков пр мых (горизонтальных, вертикальных с углом наклона 45°) с высоким быстродействием , определ емым временем выполнени микрооперации счета двоичного счетчика . Отрезки пр мых с углами наклона.

ру, п тому триггеру, п тому элементу И и реверсивному счетчику, выход которого соединен с вторым входом п того триггера, подключенного инверсным выходом к перво- 55 му входу шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, а второй вход - с входом счетчика импульсов и с третьими входами

отличными от 0,45 и 90°, реализуютс путем вычислени оценочной функции. При воспроизведении вертикальных, горизонтальных пр мых или пр мых с углом наклона 45° врем воспроизведени отрезка определ етс из соотнощени

,

где / - период следовани импульсов от генератора 6;

А - значение приращени ненулевой координаты .

При отработке всех отрезков пр мых в известном устройстве интерпол ционный такт равен циклу работы счетчика.

За один цикл преобразовани приращений во временные интервалы вычисл етс

одно значение одиночной функции и выпол- н етс один интерпол ционный шаг. Вычисление оценочной функции выполн ...

ОФ,+ 1 ОФ-М при ОФ,0, ОФ,+ ,Ч-(Б-М) при ОФ,0. При отрицательном значении оценочной функции выполн етс диагональный интерпол ционный шаг, а при положительном - щаг по координате с большим приращением.

...

входу первого генератора импульсов, вто- рой триггер, выход которого соединен соот- блок определени знака оценочной функФормула изобретени

Линейный интерпол тор, содержащий первый триггер, выход которого подключен к

входу первого генератора импульсов, вто- рой триггер, выход которого соединен соот- блок определени знака оценочной функ

ветственно через первый и второй элементы ИЛИ с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, третий элемент ИЛИ, входы которого соединены с входами второго триггера, а выход - с первым входом третьего элемента И, последовательно соединенные первый блок совпадени , третий триггер, дешифратор, четвертый элемент И, счетчик оценочной функции

ции, инверсный аыход которого соединен с вторым вхбдом четвертого элемента И, пр мой выход - с вторым входом третье- го элемента И, подключенного выходом к второму входу счетчика оценочной функ- ции, и также последовательно соединенные счетчик импульсов, второй блок совпадени

и четвертый триггер, выход которого соединен с вторым входом дешифратора, первые выходы которого подключены к входам

к

третьего элемента. ИЛИ, второй выход

ру, п тому триггеру, п тому элементу И и реверсивному счетчику, выход которого соединен с вторым входом п того триггера, подключенного инверсным выходом к перво- 55 му входу шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, а второй вход - с входом счетчика импульсов и с третьими входами

третьего и четвертого элементов И, выход п того элемента И также подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выход п того триггера соединен с вторым входом блока определени знака оцета И и с выходом генератора импульсов, второй вход - с выходом п того элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ, к выходу третьего блока совпадени и к перночной функции и с третьим входом счет- 5 вому входу элемента ИЛИ-НЕ, второй вход чика оценочной функции, четвертый вход которого соединен с вторым входом п того которого подключен к второму выходу реверсивного счетчика, выход - к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ,

элемента ИЛИ, к выходу второго блока совпадени и к первому входу дев того элемента И, второй вход которого соединен третий вход блока определени знака оце-ю с выходом первого блока совпадени , с тре- ночной функции соединен с вторым входомтьим входом элемента ИЛИ-НЕ и с вторым п того элемента И, с выходом одновиб-входом шестого элемента ИЛИ, соединенно- ратора, с вторым входом счетчика импуль-го выходом с вторым входом восьмого сов и с вторыми входами третьего и чет-элемента И, выход которого подключен к вертого триггеров, первый вход первоговычитающему счетному входу второго счетчи триггера соединен с входом «Пуск линей- 5 ка приращений и к первому входу седь- ного интерпол тора, третий выход дещиф-мого элемента ИЛИ, выход которого соеди- ратора соединен с третьим входом четвер-нен с вторым выходом линейного интерпо- того элемента И, отличающийс тем, что, сл тора, а второй вход - с выходом вто- целью увеличени быстродействи воспро-рого элемента И, выход элемента ИЛИ-НЕ изведени горизонтальных, вертикальныхподключен к первому входу дес того элемен- и с углом наклона 45° пр мых, введеныта И, соединенного вторым входом с выходом первый и второй счетчики приращений,генератора импульсов, а выходом - с вхо- элемент ИЛИ-НЕ, третий блок совпадени ,дом счетчика импульсов, выход которого сое- седьмой, восьмой, дев тый и дес тый эле-динен с первым входом первого блока сов- менты И, четвертый, п тый, шестой, седьмойпадени , второй вход которого подключен и восьмой элементы ИЛИ, вход «Пуск ли-25 к выходу первого счетчика приращений и нейного интерпол тора подключен к устано-к первому входу третьего блока совпаде- вочному входу первого и второго счетчи-ни , соединенного вторым входом с выходом ков приращений, информационные входывторого счетчика приращени и с вторым которых вл ютс входами интерпол тора,входом второго блока совпадени , второй вычитающий счетный вход первого счетчикавход первого триггера через восьмой эле- приращении соединен с выходом седьмого30 мент ИЛИ соединен с выходом дев то- элемента И и с первым входом четверто-го элемента И и с вторым входом п го элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому выходу линейного интерпол тора, а второй вход - к, выходу первого элемента И, первый вход седьмого элемента И соединен с первым входом восьмого элемен35

того триггера, информационные входы первого и второго счётчиков приращений соединены соответственно с первым и вторым информационными входами линейного интерпол тора .

та И и с выходом генератора импульсов, второй вход - с выходом п того элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ, к выходу третьего блока совпадени и к пер вому входу элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом п того

того триггера, информационные входы первого и второго счётчиков приращений соединены соответственно с первым и вторым информационными входами линейного интерпол тора .