Устройство для поворота системы координат Советский патент 1986 года по МПК G09G1/08 

ш

15

20

25

Изобретение относится .к вычислительной технике и может быть исполь- зовано при проектировании устройств отображения информации.

Целью изобретения является повышение, быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - определение проекции точки М (х, у) в новой системе координат.

Предлагаемое устройство для ново- , рота координат содержит блок 1 управления, первый вход которого соединен с входом регистра 2, выход которого подключен к первому входу блока 3 деления, второй вход которого соединен с первым выходом блока ,1 управления, а выход подключен к первому входу блока 4 регистров, второй вход которого соединен с вторым выходом блока 1 управления, а третий вход подключен к первому выходу счетчика 5, вторым, выходом подключенным к второму входу блока 1 управления, а входом соединенным с третьим вькодом блока 1 управления, четвертьй выход которого подключен к первому входу сумматора 6, второй вход которого

соединен с выходом мультиплексора 7, первьй вход которого соединен с выходом регистра 2, а второй вход подключен к выходу блока 8 постоянной памяти, первьш вход которого соединен с пятым выходом блока 1 управлеиия, а второй вход подключен к выходу триггера 9, вход которого соеди- шен с шестьм выходом блока 1 управления., третий вход которого подключен к выходу триггера 9,, а девятый выход подключен к первому входу .регистра 10, к второму входу которого, а также к второму входу регистра 1t подключен вькод сумматора 6, первьп вход регистра 11 соединен с восьмью выходом блока 1 ущ)авле.ния, первым вхо- 45 дом подключенным к входу регистра 12, выход которого соединен с третьим входом блока 8 постоянной памяти, второй вход которого соединен с четвертым входом блока 13 ког мутации, выход которого подключен к четвертому входу мультиплексора 7, третий вход которого соединен с первым входом блока 14 деления, второй вход которого подключен к первому выходу блока 1 управления, второй выход которого соединен с вторым входом блока 15 регистров, третий вход которого

5

30

35

40

50

55

ш

15

20

25

,

593292

соединен с третьим входом /блика 4 регистров, выхрд которого подключен к третьему входу блока 13 коммутации, вTop.biM входом соединенным с седьмьгм 5 выходом блока Г управления, первым входом подключенного к входу регистра 16, выход которого соединен с первым входом блока 14 деления, выход которого подключен к первому входу блока 15 регистров, выходом подключенным к первому входу блока 13 коммутации.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Рассмотрим поворот системы координат XOY в декартовой плоскости относительно це.нтра вращения, совпадающего с началом координат, на уголо у который приводит к новой системе координат Х OY (фиг.2). Координаты точки М(х, у) в новой системе координат вычисляются по формулам

X X-COS ci-Ьу з1пЫ; (1)

.-cosoi X sinot. (2) В соответствии с приемом, используемым в известном устройстве, сла

гаеньге вида и можно представить в следующем виде:

d A d-cosci.E--p-. (3)

D, Di , 2, 4, 8,...,

d может принимать значение от нуля

до максимального. Выбор ряд а

„ Q

должен производиться исходя из условия

,«ЧКС

макс

A-I

2

d

Иакс

h, (4)

где h - заданная точность.

Слагаемые вида у-е1пы и x sinot представляются в виде

f В..з1пы .

9

где

f € F н п

F D; ,

Выбор ряда , и.

производят согласно условию

акс

Моче

/

акс

h. (6)

5

Таким образом, значения слагаемых, входящих в уравнения (1) и (2), могут 55 быть представлены в виде алгебраических сумм, которые представляю ;, собой коды, полученные путем сдвига- кодов исходньк абсциссы и ординаты. В соответствия с выражениями (3) и (5) уравнения (1) и (2) можно представить в следующем виде:

г- г-

X 11-р-.+1Г-2т ;

(7)

n-l--. (8) Сигнал запуска, поступающий на вход блока 1 управления в регистры 2, 12 и 16, производит запись в ре- гистры соответствующих кодов X, У,. и устанавливает в исходное состояние блок 6 суммирЪвания, счетчик 5 и триггер 9.

Код абс7дисс (ординаты), записанны в регистр 2 (16), поступает в блок 3 (14) деления, осуществляющий деление кодов на 2, 4, 8, 16 и т.д., в зависимости от заданной точности, путем сдвига его на определенное число разрядов. Результат деления после каждого сдвига запоминается в блоках 4 (15) регистров./

Счетчик 5 под действием единичных импульсов, формируемых в процессе сдвига кода абсциссы (ординаты ,образует код адреса соответствующего регистра блоков 4 и 15 регистров. При равенстве кода числа, записанного в счетчике 5, числу регистров блока 4 (15) сигнал, формируемый на выходе счетчика 5, поступает в блок 1 управления.

Информационные сигналы, соответствующие прямым и обратньт значениям сдвинутьк кодов абсциссы и ординаты поступают на блок 13 коммутации, который осуществляет передачу информационных с игналов с выходов блоков 4 и 15 на вход мультиплексо- ра 7 в зависимости от управ- лянщих сигналов, формируемых триггером 9 (косинусная или синусная составляющая) , и сигнала с блока 1 управления, определяющего вычисляемую устройством абсциссу и ординату. При вычислении ординаты синусная составляющая с блока 15 регистров поступает через блок 13 коммутации на муль- типлексор 7 инвертированной.

В зависимости от кода угла, поступающего с регистра 12 на вход блока 8 постоянной памяти, и сигналов, . формируемых блоком 1 управления и триггером 9 с выхода блока 8 постоян ной памяти, сигнал подается на вход мультиплексора 7, по которому осуществляется выбор адресов слагаемых,

0

поступающих на соответствзтощий вход мультиплексора 7, коды слагаемых с выхода которого поступают на вход сумматора 6, который производит ело- жение составляющих синусной и косинусной для определения новой абсциссы в соответствии с выражением (7), После вычисления абсциссы результат суммирования заносится в регистр новой абсциссы (10), после чего начинается процесс вычисления новой ординаты в соответствии с выражением (8). Процесс формирования новых координат заканчивается занесением результата в регистр новой ординаты (11).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять координаты точки в новой системе координат путем аппроксимации слагаемых вида x-coscf, X sin алгебраическими суммами, осуществляя тем самым поворот системы координат вокруг центра вращения, совпадающего с началом координат. При этом устройство сохраняет высокое быстродействие известного устройства.

Формула изобретения

Устройство для поворота системы . координат, содержащее блок управления, первьш вход которого соединен с входом первого регистра, выход которого соединен с первыми входами мультиплексора и блока деления, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход соедиР- нен с первым входом первого блока регистров, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, а третий вход - с первым выходом счетчика, второй выход и вход которого соединены соответственно с вторым входом и третьим выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом мультиплексора, второй вход которого соединен с выходом блока постоянной памяти, первый вход которого соединен с пятым выходом блока управления, шестой выход которого соединен с входом триггера, выход которого соединен с вторым входом блока постоянной памяти и третьим входом блока управления, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия устройства,

оно еодержит блок коммутации, второй, Третий,-четвертый и пятый реги- CTpbtj второй блок регистров и второй блок деления, выход которого соединен с первым входом второго блока регистров, выход которого соединен с первьм входом коммутатора, второй вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, восьмой и девятый выходы которого соединены с первыми входами соответствено четвертого и пятого регистров, вторые входы которых соединены с выходом сумматора, первый вход блока управления соединен с входами второго регистра и третьего регистра, выход которого

соединен с третьим входом блока постоянной памяти, выход второго регистра соединен с первым входом второго блока деления и третьим входом мультиплексора, четвертый вход которого соединен с выходом блока коммутации, третий вход которого со-: единен с выходом первого блока регистров, четвертый вход - с выходом триггера, первый и второй выходы блока управления соединены с вторыми входами соответственно второго блока деления и второго блока регистров, третий вход которого соединен с выходом счетчика.

м

XI

Редактор А.Ворович

Составитель В.Фунтова

Техред Н.Ходанич Корректор М.Шароши

Заказ 5127/50 Тираж 455 Подписное ВНРШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113055, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

.2

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при проектировании устройств отображения информации. Цель изобретения - повьшение быстродейст - вия устройства, которая достигается введением блока коммутация, с второ- го по пятый регистров, второго блока регистров и второго блока деления с функциональными связями. 2 ил.