Устройство для преобразования координат Советский патент 1985 года по МПК G06F7/548 

тания и суммирования реверсивного счетчика объекта, выходы первого и второго элементов И блока вычисления ор1тогональнь1Х составляющих соедцнеШ) с входами соответственно вычитания и суммирования реверсивного счетчика маркера, выходы обнуления реверсивньк счетчиков маркера и объекта соединены с входом запрета блока умножения, первый и второй выходы первого коммутатора соединен с первым и вторым информационными входами первого сумматора, выход знака которого соединен с третьим управляющим входом первого коммутатора, первый выход второго коммутатора соединен с первьм информа- цирнным входом второго сумматора, выходы сумм первого и второго сумматоров соединены с первым и вторым параллельными входами блока числоимпульсного умножения, первьш и второй последовательные входы которых соединены с выходами соответственно синуса и косинуса генератора импульсных синусно-косинусных зависимостей, первьй выход блока числоимпульсного умножения через первый элемент ИЛИ соединен со счетным входом первого реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности вычисления расстояния от объекта до фиксированной точки в пространстве, в него введены второй реверсивный счетчик, второй элемент ИЛИ, два элемента И и регистр, установочный вход которого соединен с выходом номера объекта устройства, вход разрешения записи регистра соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом/рбнуления второго реверсивного счетчика и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ и счетным входом второго реверсивного счетчика, установочньй вход которого соединен с выхбдом второго сумматора, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй выход блока числоимпульсного умножения соединен с входами второго элемента ИЛИ, входы разрешения записи первого и второго реверсивных счетчиков соединены с выходом импульса окончания генератора импульсных синусно-к- синусных зависимостей, управляющими входами реверсивных счетчиков маркера и объекта и вторым входом первого элемента И, выход импульса запуска генератора импульсных синусно-косинусных зависимостей соединен с установочными входами с первого по третий сумматоров, второй информационный вход второго сумматора соединен с вторым выходом коммутатора, третий управляющий вход которого соединен с выходо знака второго.сумматора, выход суммы первого сумматора соединен с установочным входом первого реверсивного счетчика, выход обнуления которого соединен с входом запрета блока числоимпульсного умножения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ, содержащее три сумматора, блок числоимпульсного Я ожения, первый элемент ИЛИ, первый реверсивньй счетчик, генератор импульсных синусно-косинусных зависимостей и блок вычисления ортогональных составляющих, содержащий блок умножения, четыре элемента И, реверсивные счетчики маркера и объекта, два коммутатора и два сумматора по модулю два, выходы которых соединены с первым и вторым управляющими входами первого коммутатора, первьй и второй информационные входы которого соединены соответственно с выходом произведе- , НИН координаты маркера на синус угла и выходом произведения координаты объекта на косинус угла блока умножения, выходы произведений координаты маркера на косинус угла и координаты объекта на синус угла которого соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второго коммутатора, первый и второй управляющие входы которого соединены с входом (п-1)-х разрядов (где п - разрядность) кодов углов соответственно маркера и объекта устройства и первыми входами соответственно первого и второго сумматоров по модулю два, вторые входы которых соединены с входами п-х разрядов кодов углов соответственно маркера и объекта устройства, входы разрядов с первого по (п-2)-й кодов угла маркера и объекта которого соединены с установочными входами соответственно ре-, версивного счетчика маркера и реверсивного счетчика объекта, входы дальности маркера и объекта устройства соединены соответственно (Л с входом параллельного кода ности маркера и входом параллельного угла объекта блока умножения, входы синуса и косинуса которого соединены с соответствующими выходами генератора импульсных синуснокосинусных зависимостей, тактовый выход которого соединен с первыми со входами с первого по четвертый эле00 О1 ментов И блока вычисления ортогональных составляющих, вход (п-1 )-го О1 разряда кода угла маркера устройto ства соединен с вторым входом перг вого элемента И и выполненным инверсным вторым входом второго элемента И блока вычисления ортогональных составляющих, вход (п-1 )-го разряда кода угла объекта устройства соединен с выполненным инверсным вторым входом третьего элемента И и вторым входом четвертого элемента И блока вычисления ортогональных составляющих, выходы которых соединены с входами соответственно аычи

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных средствах информационно-измерительньк систем и в радиоэлектронных устройствах.

Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности вычисления расстояния от объекта до фиксирования точки в пространстве.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - функциональная схема коммутаторов, входящих в блок вычисления ортогональных составляющих; на фиг. 3 - геометрический чертеж решаемой задачи; на фиг, 4.временные диаграммы блоков устройства.

Устройство содержит блок 1 вычисления ортогональных составляю3щих, блок 2 умножения, реверсивные счетчики 3 и 4 объекта и маркера, коммутаторы 5 и 6, генератор 7 импульсных синусно-косинусных зависимостей, содержащий импульсньй си нусно-косинусный преобразователь 8 и делитель 9 частоты, сумматоры 10 и П, блок 12 числоимпульсного умножения, элементы ИЛИ 13 и 14, реверсивные счетчики 15 и 16, сумматор I, элементы И 18 и 19, регистр 20, выходы 21 и 22 генератора, выходы 23-26 блока умножения тактовый выход 27 генератора, выхо 28 и 29 реверсивных счетчиков маркера и объекта, выходы 30-32 сумматоров, выходы 33 и 34 блока числ импульсного умножения, выход 35 пе вого реверсивного счетчика, выходы 36 и 37 блока числоимпульсного умн жения, выход 38 третьего сумматора выход 39 второго реверсивного счет чика, выходы 40 и 41 генератора, элементы И 42 и сумматоры 43 по мо дулю др а, Устройство работает следующим образом. Входные координаты D (координаты маркера) и D (координата пер вого в порядке поступления на входы устройства координат имитируемого объекта под номером N ), записанны в начальный момент времени в блок 2 умножения, входящий в блок I вычи ления ортогональных составляющих (фиг, 1), умножаются на синусный и косинусный числоимпульсные коды, подаваемые с выходов 21 и 22 генератора 7 на функциональные входы бл ка 2 умножения. На выходах 23-26 блока 2 умножения получаем числоимпульсные последовательности орто гональных составляющих расстояний DI и D sinotfnT - на выходе 25 13 - на выходе 26 . - на выходе 23 D D; sinci T - на выходе 24 , где число импульсов, равное значению аргумента-, Т - период следования тактрвых импульсов. Тактовые импульсы постоянной ча стоты Тд С выхода 27 генератора 7 ступают в зависимости от значения (п-1 )-го разряда углов П и П j на сзт мирующий и вычитающий входы сче 24 чиков 3 и 4 (в которые в начальньй момент времени заносятся коды от 1 до (п-2)-го разряда углов соответственно П ,и Пд ), при этом сигнальцзапрета, поступающие на блок 2 умножения с выходов 28 и 29, снимаются с (п+1)-х разрядов счетчиков 3 и 4 (где h - число разрядов, равное 90 углов П и П X В состав генератора 7 входит счетчик, который производит развер- . тывание текущего угла (аргумента ) от О до 90 путем счета тактовых импульсов. Через промежуток времени (фиг, 4и), что соответствует моменту перехода (п+1)-го разряда счетчика 3 с нуля в единицу, блок 2 умножения запрещает прохождение числоимпульсного кодаБ з1по, в результате полученный числоимпульсный код D Minll (кривая ОА фиг, 4и ) - выхода 25 блока 2 умножения поступает через коммутатор 6, выполненный на элементах И-ИЛИ (фиг, 2), на с:уммирующий или вычитающий вход сумматора 11 в зависимости от значег.ия (п-1 )-го разряда угла П, а также от знака в знаковом разряде (выход 30 ) сумматора 11. Одновременно на входы сумматора 11 с выхода 24 блока 2 умножения поступает числоимпульсный код D sinoi T, запрет прохождения которого определяет счетчик 4, Момент перехода (п--1 )-го разряда счетчика 4 равен Т„(90-П)Тт. (фиг. 4н), т,е. соответствует обратному коду угла Пдд, следовательно, на суммирующий или вычитающий вход сумматора 11 в зависимости от значения угла Пдд, а также от знака знакового разряда выхода 30 поступит числоимпульсный код (кривая В С фиг, 4м ). Такая операция производится для возможности алгебраического сзгммирования кодов D sinll за счет того, что вырабатываемые генератором 7 импульсов числоимпульсные коды синуса и косинуса сдвинуты во времени относительно друг друга в пределах тактового импульса Т, В результате на выходе 3 сумматора П образуется требуемая ортогональная составляюЩая из системы уравнении (l ), Вторая ортогональная составляющая из второго уравнения системы (I образуется в сумматоре 10 аналогично при помощи счетчиков 3 и 4 и блока 2 умножения, с выходов 23 и. 26 которого числоимпульсные коды D cosci TT H D cosot T (кривые ВС и 6/А фиг. 4и, м) поступают на входы сумматора 10 в зависимости от значений п-го и (n-l)-ro разрядов углов П- и П , поступающих на коммутатор 5 через сумматоры 43 по модулю два. Таким образом, решается система уравнений (1 1 для объекта с номером N , координаты которого первыми поступили на входы устройства ,, R,,D sn -I MC°sn Ортогональные составляющие R-, с и R в виде параллельных двоичньк кодов с выходов 31 и 32 сумматоров 11 и 10 записьшаются в блок 12 импульсом с выхода 40 генератора 7 и пульсов , свидетельствующим об окон чании цикла развертьшания текущего угла в счетчике генератора 7, В но вом цикле развертьшания текущего угла в счетчике генератора 7 ортогональные составляющие R i« У ножаются на синусньй и косинусный числримпульсный коды, подаваемые с выходов 21 и 22 генератора 7 на функциональные входы блока 12. На выходах 33 и 34 блока 12 получаем соответственно числоимпульсные код R sinot T и R cosoirriT, которые через элемент ИЛИ 13 поступают на тактовый вход вычитания счетчика 1 в который в момент окончания преды дущего цикла развертьшания текущего угла с выхода 40 генератора 7 з носится число, равное по величине ортогональной составляющей рас стояния R . Через некоторое время Т (фиг.4у после начала отсчета текущего угла при выполнении R.csinci ,co5oif счетчик 15 устанавливается в нулевое состояние и на выходе 35 вырабатьшается сигнал запрета счета, поступающий на вход запрета счета блока 12, которьй запрещает прохож дение числонмпульсного кода с выхода 36 и одновременно разрешает прохождение числоимпульсного кода с выхода 37(фиг.4т Через элемент ИЛИ 14 и элемент И 18 (при наличии сигнала разрешения, поступающего на другой вход с выхода 39 счетчика 16) числоимпульсный код с выходов 36 и 37 блока 12 поступает на вход сумматора 17. При этом на его выходах 38 накапливается параллельньш двоичный код расстояния R и по окончании развертьшания текущего угла в генераторе 7 величина R становится равной Ri cosft T +R sinoi TT R. , где угол В (фиг. 3) является эквивалентным периоду времени Т. Одновременно с формированием величины R в сумматоре 17 числоим- ; пульсньш код расстояния R с выхода элемента ИЛИ 14 поступает на так-то вый вход вычитания счетчика 16, в которьй в начальный момент времени записьюается код максимально возможного расстояния . Так как при всегда выполняется условие ,, то по окончании развертывания текущего угла от О до 90 импульс с выхода 40 генератора 7, поступающий на вход разрешения записи счетчика 16 и через элемент И 19 на вход синхронизации регистра 20, запишет: в счетчик 16 - код величи- ны R.R.R . который поступает на информационные входы с выходов 38 сумматора 17, а в регистр 20 (передним фронтом импульса) - номер N имитируемого обьекта. Этот же импульс установит (п+1)-й разряд счетчика 16 в единичное состоя- ние. После этого импульсом с выхода 41 генератора импульсов производится установка счетчиков сумматоров 10, 11 и 17 в нулевое состояние, являющееся исходным для операции вычисления и сравнения каждого R., где ,...,N. Далее на информационные входы предлагаемого устройства поступают координаты -Dj и Е имитируемого объекта с номером . Операции повторяются, а дальнейшие вычисления отличаются от вьш1еописанных, если вьшолняется условие R27R. Так, при поступлении числоимпульсного кода величины Rj с выхода элемента ИЛИ 14 на тактовый вход счетчика 16 наступит момент, когда (п+1)-й разряд установится

в нулевое состояние (это-наступит при R) т.е. на вмходе 39 вырабатывается сигнал запрета, поступающий на вторые входы (входы запрета ) элементов И 18 и 19. При этом дальнейшее прохождение числоимпульсного кода расстояния через элемент И 18 на вход сумматора I7 прекращается, поэтому на его выхода 38 зафиксируется код величины Импульсный сигнал, формируемый на выходе 40 генератора 7, свидетельствующий об окончании текущего цикла развертьгоания угла, запишет в счетчик f6 значениеR R-.R. В то же время импульсный сигнал не

пройдет через элемент И 19 (ввиду запрета на входе) на вход синхронизации регистра 20 и последний

5 coxB,jiHHT прежнюю запись номера имитируемого объекта N.

Если выполняется условие , то операции определения величины R аналогичны операциям, рассмотренным применительно к имитируемому объекту с номером

Таким образом, вычисляется значение расстояния R каждого i-ro имитируемого объекта с номером N

15 и сравнивается со значением R. минимальным из уже определенных расстояний Н ,R. ,... ,R...

(П1)Р

IT

fi-O

ЪО

Pus. 2

6i

.-1

pu& 4 {fifx fo fiJt