SU1423984A1

SU1423984A1 - Линейный интерпол тор

Info

Publication number: SU1423984A1
Application number: SU864110338A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Михайлович Петух; Александр Никифорович Романюк; Демьян Тихонович Ободник; Демьян Лейзерович Дрейзис; Григорий Семенович Кушнир; Александр Григорьевич Эпштейн; Алексей Юрьевич Андреев
Original assignee: Винницкий политехнический институт; Промышленное Объединение "Терминал"
Priority date: 1986-08-21
Filing date: 1986-08-21
Publication date: 1988-09-15

Abstract

Изобретение относитс к области вычислительной техники и автоматики и позвол ет повысить точность, быстродействие и снизить аппаратурные затраты . Интерпол тор содержит управл емый генератор 1 импульсов, счетчик 2, регистры 3,6, узел 4 .двоичного умножени , счетчик 5 и тор 7. На входы 10,12 и 14-17 подаютс значени большего приращени , управл ющего кода и признаков координатной ориентации. Шаговые приращени по ведущей координате формируютс в каждом интерпол ционном такте и их количество соответствует значению большего приращени . Шаговые приращени по ведомой координате формируютс на выходе узла 4 в соответствии со значением управл ющего кода в регистре 3. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л

Description

4;:

to

САЗ СО 00 4

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использ.овано в выводных графических устройствах и в системах числового программного управлени .

Цель изобретени - повышение точности быстродействи и снижение аппаратурных затрат.

На фиг. 1 приведена функциональна схема линейного интерпол тора; на фиг. 2 и 3 - функциональные схемы коммутатора и управл емого генератора импульсов; на фиг, 4-6 - алгоритм расчета управл ющего кода, временные диаграммы и пример интерпол ции отрезка пр мой соответственно.

Интерпол тор (фиг, 1) содержит управл емый генератор 1 импульсов, счетчик 2, регистр 3, узел 4 двоичного умножени , счетчик 5, регистр 6 и коммутатор 7. Интерпол тор имеет вход 8 начальной установки, вход 9 запуска, вход 10 задани большего приращени , вход 11 записи, вход 12 управл ющего кода, вход 13 записи, входы 14-17 признаков координатной ориентахХии, выходы 18 - 21 шаговых координатных приращений и выход .2 признака Окончание интерпол ции.

Коммутатор 7 (фиг. 2) содержит два мультиплексора 23 и элементы И 24 - 27.

Управл емый генератор 1 импульсов ( фиг. 3) содержит генератор 28 им пульсов, два триггера 29, 30 и два элемента И 31, 32. Интерпол тор работает следующим образом.

Поскольку в интерпол торе шаговые приращени по ведущей координате формируютс в каждом интерпол ционном такте, то их Число равно значению большего приращени (БП), Шаговые приращени по ведомой координате формируютс на выходе узла 4. При этом значение управл ющего кода в регистре 3 должно быть таким, чтобы за число тактов, равные БП, на выходе узла 4 бьшо сформировано число импульсов , соответствующее значению меньшего приращени (МП).

При применении цифрового интегратора с последовательным переносом (счетчик 5 и узел 4) количество импульсов В за счет i-ro разр да управл ющего кода за врем БП вьфазит- с соотношением

B.- EQi2rJj

2 J4.4. где L ILL ч оператор выделени целой

части, , П.

Дл того чтобы за число тактов, равных БП, на выходе интегратора бьшо сформировано МП импульсов, должно удовлетвор тьс соотношение

10

21 а Ь ,

ir 1

0

где а. - значение цифры в i-м разр де

управл ющего кода. Таким образом, задача определени 5 управл ющего кода сводитс к определению а, , а, , . ,, af, по известным значени м БП и МП с использованием приведенных соотношений. При этом наход тс значени В; и ими уравно- 0 вешиваетс значение МП.

В линейном интерпол торе осуществл етс задание отрезка пр мой значением БП, значением управл ющего кода и признаками, задающими ориентацию 5 и расположение вектора по отношению к координатным ос м.

Интерпол тор работает следуюпдам образом.

По входу 8 интерпол тора от внеш- 0 него устройства поступает импульс, устанавливающий генератор 1 в исходное положение. На выходе генератора 1 импульсы не формируютс . Б регистр 6 по активному уровню сигнала на вхо- 5 де 13 записываетс значение признаков . Соответствие между активными уровн ми сигналов, признаками и соответствующими им входами следующее

Признак Активный Вход 0 уровень

1 14 15

Зн Х 1 16 Зн dY 1 . 17 В регистр 3 от внешнего устройства записываетс значение управл ющего кода, поступающего на вход 12 интерпол тора . Запись в регистр осуществл етс нулевым уровнем, подаваемым на вход 11 интерпол тора.

В счетчик 2 записываетс значение БП, поступающего на вход 10 интерпол тора . Запись БП осуществл етс нулевым уровнем сигнала, подаваемым на, вход 9 интерпол тора. По переднему фронту указанного сигнала запусйа- етс генератор 1, и на его выходе . формируетс последовательность им

пульсов заданной частоты. Указанна последовательность импульсов поступает на счетный вход счетчика 5, При этом на выходе двоичного умножител 4 формируетс последовательность импульсов , соответствующих МП (по ведомой координате). Коммутатор 7 осуществл ет в зависимости от значени признаков, записанных в регистр 6, перекоммутацию частотных потоков, поступающих от генератора 1 и двоичного умножител 4 на один из выходов +Х, -X, +Y, -Y (18 - 21).

С приходом каждого импульса от ге- нератора 1 содержимое счетчика 2 уменьшаетс на единицу. При выдаче генератором 1 числа импульсов, равного БП, на выходе счетчика 2 формируетс сигнал переноса, привод щий к уста- новке генератора 1 в исходное состо ние , при котором импульсы на выход генератора 1 не выдаютс . При выдаче импульсов генератора 1 на выходе 22 формируетс уровень 1, сигнализирующий о генерации интерпол тором шаговых приращений. После выдачи БП-им- пульсов на выходе 22 формируетс сигнал О, сигнализирующий о готовности приема интерпол тором новых исходных данных.

Расчет управл ющего кода может быть осуществлен по алгоритму (фиг.4) микропроцессором или микроЭВМ. Часть граф-схемы алгоритма до штриховой

,

линии служит дл определени числа им

,

пульсов В- за счет i-ro разр да упр ав- л ющего кода за врем БП по формуле

В

ГБП+2

Jti-H 1 2fУказанна формула реализуетс последовательным сдвигом БП (деление на 2) и прибавлени 1 при нечетном значении сдвигаемого операнда.

Нижн часть граф-схемы алгоритма служит дл определени значени цифр (О или 1) в i-M разр де управл ющего кода путем уравновешивани кода МП весами В..

Временна диаграмма работы (фиг.5) интерпол тора приведена дл , . Дл указанных приращений значение управл ющего кода равно 1010, где единица справа соответствует старшему разр ду. На временной диаграмме заштрихованные импульсы, снимаемые с первого и третьего выходов счетчика 5, отбираютс узлом 4 двоичного умножени и суммируютс . Активным

0

„

фронтом указанных импульсов вл етс передний фронт. С выхода узла 4 двоичного умножени импульсы, снимаемые с первого и третьего выходов счетчика 5, поступают на вход коммутатора. Из временных диаграмм следует, что на первый информационный вход коммутатора 7 импульсы поступают в каждом такте. На второй информационный вход комм татора 7 импульсы поступают с выхода двоичного умножител , образованного узлом 4 и счетчиком 5, причем импульсы формируютс не в каждом такте. Так на втором, шестом, восьмом , дес том тактах импульсы не формируютс (последнее отражено на временной диаграмме штриховой линией).

Отрезок вертикальной пр мой, образованной под воздействием шаговых приращений, соответствующих исходным приращени м , , показан на фиг. 6.

,„

Claims

25 Формула изобретени

,, „

1 . Линейный интерпол тор, содержащий управл емый генератор импульсов, узел двоичного умножител , первый счетчик и два регистра, выходы первого регистра и счетчика соединены с первым и вторым входами узла двоичного умножител , вход запуска управл емого генератора импул.ьсов соединен с входом запуска интерпол тора, о т- личающийс тем, что, с целью повышени точности, быстродействи и снижени аппаратурных затрат, в него введены второй счетчик и коммутатор , выходы которого вл ютс выходами шаговых координатных приращений интерпол тора, информационные входы второго счетчика, первого и второго регистров вл ютс вхоцами задани большего приращени управл ющего кода и признаков координатной ориентации интерпол тора соответственно, входы записи первого и второго регистров вл ютс первым и вторым входами записи интерпол тора, вход запуска которого соединен с входом записи второго счетчика и с входом сброса первого счетчика, выход тактовой последовательности управл емого генератора импульсов соединен- со счетными входами первого и второго счетчиков и с первым информационным входом ком-- мутатора, второй информационный вход и управл ющие входы которого соедине30

35

40

45

50

55

ны с выходом узла двоичного умножител и выходами второго регистра соответственно , выход переноса второго счетчика и вход начальной установки интерпол тора соединены с первым и.„ вторым входами останова управл емого генератора импульсов, вькод признака останова которого вл етс выходом признака Окончание интерпол ции интерпол тора.
2. Интерпол тор по п. Ij о т л и- чающийс тем, что коммутатор содержит два мультиплексора и четыре элемента И, выходы которых образуют выход коммутатора, первые входы всех элементов И и первый и второй адресные входы первого и второго мультиплексоров соединены с соответствующими управл ющими входами коммутатора, первый информационный вход которого соединен с вторым, третьим и четвертым информационными входами первого мультиплексора и с первым, третьим четвертым информационными входами JBToporo мультиплексора, второй инфор- рационный вход коммутатора соединен ip. первым входом первого мультиплексо- |ja и с вторым входом второго мульти- |шексора, выход первого мультиплексо- а соединен с вторыми входами первого

и второго элементов И, выход второго мультиплексора соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И.
3. Интерпол тор по п. 1, о т л и- чающийс тем, что управл емый генератор импульсбв содержит первый элемент И, выход которого вл етс выходом тактовой последовательности, управл емого генератора импульсов, два триггера, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и с входом синхронизации в.торого триггера, выход которого вл етс выходом признака останова управл емого генератора импульсов и соединен с вторым входом первого элемента И, второй элемент И, первый и второй входы которого вл ютс первым и вторым входами остано- ра управл емого генератора импульсов, вхоц, запуска и вход логической единицы которого соедине.ны с входом синхронизации и с информационным входом первого триггера, выход которого со- единен с информационным входом второго триггера, инверсный вход сброса которого соединен с выходом второго

элемента И и с инверсным входом сброса первого триггера.

ЛО

32

гг

//

М S/TffftaA4 5,8

22

е/Р.З

U23984

If UHfr SouuMffPO f HOiffumf/v} 1(и/(л joaSo rr / i/Mffre/3ftafl f /oa

ПЛАЯАЯЯЛЛЯАЯЯЯМ

J

- fftino Sfo/ra

ЛйлгУ

SjltfAO/

: I I 1 I t I f t

J „L. 1 .lJJ

: . 7 ЗГ s 9 7 в 9

, .lJJ..UJjJ

7 3 и S в 79 9

,,- ff/

J

J L

t

Фиг 6