Устройство для преобразования координат Советский патент 1987 года по МПК G06G7/22 

дать третий масштабирующке резисторы 15-37, два информационных входа, два выхода и шину кода угла. С помощью мультиплексоров, управляемых тремя старшими разрядами кода угла, из масштабирующих резисторов и операционных урилителей составляется одна из восьми схем, выполняющих поворот системы координат на угол, кратный 45. Поворот в пределах одного октанта осуществляется с помощью умножаю1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при решении задач, связанных с вращением координатной системы на плоскости.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже показана схема предла- гаемого устройства.

Устройство для преобразования координат содержит с первого по четвертый мультиплексоры , первый и второй (операционные усилители 5,6, умножающи цифроаналоговые преобразователи (ЦДЛ) 7,8, с первого по четвертый ключи 9-12, первый и второй сумматоры 13,14, с первого по двадцать третий масштабирующие резисторы 15-37, информационные входы 38, 39, выходы 40, 41, шину 42 кода угла.

Устройство работает следующим образом.

Мультиплексоры 1-4, операционные усилители 5,6, а также масштабирующие резисторы 15-27 предназначены для дискретного поворота осей координат на угол п 45°, где п О,1,2...7. Умножающие ЦАП 7,8 сумматоры 13, 14, а также резисторы 28-33, 36, 37 предназначены для поворота осей координат и пределах от О до 45°. Ключи 9-12 а также резисторы 34, 35 предназначены для коррекции преобразования при повороте осей от 22,5 до 45 (в каждом октанте).

На входы 38, 39 поступает значение прямоугольных коррдинат х, у а на шину 42 - код уг-ла поворота.

щих ЦДЛ, сумматоров и перекрестных обратных связей, реализующих приближенно тригонометрические формулы по-, ворота. С помощью ключей, управляемых четвертым разрядом кода угла, осуществляется коррекция аппроксимации в зависимости от того, принадлежит угол первой или второй половине октанта. Общий угол поворота неограничен, максимальная погрешность составляет 0,17. 1 ил.

Мультиплексоры 1-4, подключая к входам операционных усилителей 5,6 резисторы связанные с аналоговыми входами устройства, а также резисторы 5 18, 19, 22, соединенные с шиной нулевого потенциала, вместе с резисторами 24-27 формируют одну из восьми схем, выполняющую поворот осей на угол, кратный 45. ; скретный угол поворота

10 зависит от состояния трех старших разрядов шины 42 коды угла, которые управляют мультиплексорами 1-4. Все повороты выполняются без методической погрешности. Резисторы 17, 18,

1522-27 выбирают равными по величине R, резисторы 15, 16, 20, 21 равны по величине и соответствуют RV2, а резистор 19 равен R/V2.

На выходах операционных.усилите20 лей 5 и 6 образуются сигналы х и у, которые соответствуют преобразованным координатам вектора.

Сигналы на выходах устройства будут равны

25

X -|--(о/ +1)

Увш У - (o lr)

где oL 0,397i

r 0.0338i В - 0,395;

1 - двоичное значение четвертого 35 старшего разряда кода угла (единица соответствует углу 22,5). После преобразования имеем:

XCOS у + ysiniv;

&ЫХ

-хз1пч + ycosif).

где ц

-8-(1 ).

Для выполнения поворотов осей на отрицательный угол необходимо подать на шину 42 кода угла значение угла в дополнительном коде. Повышение точноти преобразования координат достига- ется за счет точного формирования восьми дискретных поворотов на углы, кратные 45°, и использования различной аппроксимации в двух диапазонах угла () при 1 - О и (22,5- 45) при . Смена аппроксимации осуществляется четвертым разрядом шины 42 кода угла посредством ключей 9-12. Погрешность по углу в диапазоне Lf не превьшает 0,075 при 1-0 и 0,17 при 1 - 1.

Формула изобретения

Устройство для преобразования координат, содержащее два мультиплексора, выходы которых соединены с неинвтирующими входами соответственно первого и второго операционных усилител и через первый и второй масштабирую- щие резисторы - с шиной нулевого потенциала, выходы операционных усилителей соединены Соответственно через третий и четвертый масштабирующие резисторы с их инвертирующими входами, а через пятый и шестой масштабирующие резисторы - с суммирующими входами первого и второго сумматоров соответственно, выходы которых являются выходами устройства, первый и второй умножающие цифроаналоговые преобразователи, кодовые входы которых соединены с группой младших раз- рядов шины задания кода угла, а аналоговые входы соответственно через седьмой и восьмой масштабирующие резисторы соединены с общим выводом девятого и десятого масштабирующих резисторов, включенных последовательно между выходами первого операционного усилителя и первого сумматора, и с общим выводом одиннадцатого, и двенадцатого масштабирующих резисторов, включенных последовательно между вы

ходами второго операционного усилите- gg вогр мультиплексора, пятьй информаци- ля и второго сумматора, выходы перво- онный вход четвертого мультиплексо- го и второго умножающих цифроаналого- ра, первый информационный вход второ- вых преобразователей соединены с вы- го мультиплексора объединены и через читающим входом второго сумматора и восемнадцатый масштабирующий резистор

15

20

25

рй30 с суммирующим входом первого сумматора соответственно, два старших разряда шины задания кода угла соединены

с соответствующими входами группы управляющих входов мультиплексоров,

отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство содержит третий и четвертый мультиплексоры, четьфе ключа и масштабирующие резисторы с тринадцатого по двадцать третий, при этом третий старший разряд шины задания кода угла соединен с соответствующим входом группы управляющих входов мультиплексоров, а группы управляющих входов третьего и четвертого мультиплексоров соединены с соответствующими управляющими входами первого и второго муль- типлесоров, каждый мультиплексор имеет по восемь информационных входов, с первого, по восьмой, первый и третий информационные входы третьего мультиплексора, пятьм и седьмой информационные входы первого мультиплексора соединены между собой и через тринадцатый масштабирующий резистор соединены с шиной нулевого потенциала, второй, шестой, восьмой и четвертый информационные входы соответственно третьего, первого, четвертого и второго мультиплексоров соединены между собой и через четырнадцатый масштабирующий резистор соединены с шиной нулевого потенциала, шестой,

35 второй, четвертый и восьмой информационные входы соответственно третьего, первого, четвертого и второго мультиплексоров соединены между собой и через пятнадцатый и шестнадцатый

40 масштабирующие резисторы соединены соответственно с первым и вторым информационными входами устройства, четвертый, пятый информационные входы , третьего мультиплексора, первый ин45 формационный вход первого мультиплексора, третий информационный вход четвертого мультиплексора, седьмой ин- формащюнный вход второго мультиплексора объединены и через семнадцатый

50 масштабирующий резистор соединены с первым информационньм входом устройства, седьмой информационный вход третьего мультиплексора, третий и четвертый информационные входы пер5132712

соединены с вторым информационным входом устройства, восьмой, шестой и второй информационные входы соответственно третьего, четвертого и второго мультиплексоров объединены и через j девятнадцатый масштабирующий резистор соединены с вторым информационным входом устройства, восьмой, второй и шестой информационные входы первого, четвертого и второго мультиплексо- fO ров объединены и через двадцатый масштабирующий резистор соединены с первым информационный входом устройства, первый и седьмой информационные входы четвертого мультиплексора, тре-f5 тий и пятый информационные входы второго мультиплексора объединены и через двадцать, первый масштабирующий резистор соединены с шиной нулевого потенциала, в псоды третьего и четБер-20 того мультиплексоров соединены .с инвертирующими входами соответственно первого и второго операционных усилителей, первый ключ включен параллельно седьмому, а второй ключ - параллельно восьмому масштабирующим резисторам, двадцать второй масштабирующий резистор и соединенный с ним последовательно третий ключ включены между выходом первого умножающего цифроаналогового преобразователя и общим выводом девятого и десятого масштабирующих резисторов, двадцать третий масштабирующий резистор и соединенный с КИМ последовательно четвертый ключ включены между выходом второго умножающего 1дафроаналогово- го преобразователя и общим выводом одиннадцатого и двенадцатого резисторов управляющие входы всех ключей соединены с четверти разрядом шины кода угла.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь- зовано при решении задач, связанных с вращением координатной системы на плоскости. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит с первого по четвертый мультиплексоры 1-4, первый и второй операционные усилители 5, 6, первый и второй умножающие цифроанапоговые преобразователи (ЦАП) 7 и 8, с первого по четвертый ключи 9-12, первый и второй сумматоры 13, 14, с первого по двад2S X 28 (Л со N) 1C СО