Цифровой преобразователь полярных координат в прямоугольные координаты Советский патент 1988 года по МПК G06F7/548 

4 4

СО

;о

о

преобразователя, Преобразователь содержит первый 1 регистр, счеп чик 2, первый 3 триггер, первый элемент И 4, генератор 5 функции синуса и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, Кроме того, в преобразователь введены второй 7 и третий 8 регистры, умножитель 9, второй 10 триггер, четыре элемента ИЛИ с первого 11 по четвертьм 14, второй

15, третий 16, четвертый 17 и пятый 18 элементы И, первый 19 и второй 20 элементы НЕ, первьй 21 и второй 22 элементы ИЛИ-НЕ и элемент 23 И-НЕ. Преобразователь может быть использован при построении устройства отображения информации сложной информационной системы типа метеорадиолокатора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для преобразования кодов полярных координат круговой развертки или координатной точки в коды прямоугольных координат. Цель изобретения - упрощение

1

Изобретение относится к вьршсли- тельной технике, предназначено для преобразования кодов полярных координат круговой развертки или координат- ной точки в коды прямоугольных координат и может быть использовано при построении устройства отобрапения информации сложной информационной, системы типа метеорадиолокатора.

Целью изобретения является упрощение преобразователя.

На Фиг. 1 и 2 приведены функциональные схемы цифрового преобразователя полярных координат в прямоугольные координаты и генератора функции синуса соответственно; на фиг.З - временные диаграммы сигналов функцио - нирующего преобразователя.

Преобразователь (фиг. 1) содержит первый регистр 1, счетчик 2, триггер 3, элемент И 4, генератор 5 функции синуса, элемент 6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистры 7 и 8, умножитель 9, триггер 10,элементы ИЛИ 11-14,элементы И 15-18,элементы НЕ 19 и 20 элементы ИЛИ-НЕ 21 и 22, элемент И-НЕ 23, вход 24 кода угла, вход 25 кода дальности, вход 26 пуска, вход 27 управления режимом, вход 28 число-импульсного кода дальности, тактовый вход 29, выход 30 мпадших разрядов и выходы первого 31 и второго 32 старших разрядов регистра 1.

Генератор 5 функции синуса (фиг.2) содержит элементы 33 и 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, группы элементов 35 и 36 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, сумматоры 37 и 38, блоки, 39 и 40 памяти, элементы ИЛИ 41-43, элемент ИЕ 44, элементы И 45 и 46 и элемент И-ИЕ 47.

5

0

5

0

Обозначим на входах и выходах преобразователя и его узлов через П,Ф и И (или И) соответственно потенциальные сигналы, коды и инпульсы положительной (или отрицательной) полярности так, что после каждой из этих букв стоит номер входа преобразователя, например, П27, Ф24, Й26 и И29 означают сигнал О или 1 на входе 27, код на входе 24, импульсы отрицательной полярности на входе 26 и импульсы положительной полярности на входе 29 преобразователя соответственно или номер выхода его узла (П31, П32 и ФЗО означают сигнал на выходе 31, сигнал на выхгоде 32 и код на выходе 30 регистра 1 соответственно) или номер его узла, например, ПЗ, Ф5 и И4 означают сигнал на инверсном.выходе триггера 3, код на выходе генератора 5 и импульсы отрицательной полярности на выходе элемента 4 соответственно. Кроме того, обозначим через (СТ2) Ф2 код на выходе счетчика 2, через Ф2 - код на втором информационном входе умножителя 9, через Р1, Р2 и РЗ обозначим первый, второй регистры сомножителей и ре- гистр старшей части произведения умножителя 9 соответственно (входящие в его состав), ч-арез (Р1), (Р2) и (РЗ) Ф9 обозначим содержимое (код) регистров Р1, Р2 и РЗ, а код на входе регистра РЗ обозначим через

Фвкр (Р1)(Р2),

где - оператор операции усечения с округлением до п разрядов 2.п-разрядного кода (Р1)-(Р2).

Счетчик 2, триггеры 13 и 10, регистры 7 и 8 и умножитель 9 имеют -активным положительный фронт тактовых сигналов (переходы этих сигналов из О в 1) на их тактовых входах, загрузка регистра 1 кодом Ф24 осуществляется непосредственно по И26 , фиксированная установка в О регистров 7 и 8 происходит по П20 О (т.е. при ...0, ...0 и функционирование этих регистров по ПЗ и И13 запрещено)} а установка в О и загрузка кодом Ф25 счетчика 2 производится непосредственно по И21 и И11 соответственно. Это означает, в частности, что содержимое счетчика 2 увеличивается на 1 после оконч а- ния каждого И13 (т.е. по каждому И13 счетчик 2 выполняет операцию: (СТ2)+ + 1 - СТ2), а занесение информации в регистр 7 (или регистр 8) с его кодового входа осуществляется по каждому изменению сигнала ПЗ с О в 1 (или по окончании каждого И13) при .

Временные программы поступления на преобразователь кодов Ф24 и Ф25, импульса И26, управляющего сигнала П27, импульсов И28 число-импульсного (п+1)-разрядного кода дальности круговой развертки и тактовых импульсов И29 определяют программы формирования его выходных сигналов ПЗ1 и П6 и кодов Ф7 и Ф8 так, что в работе преобразователя можно вьщелить следующие четыре режима (см. фиг. 3): 1. Режим ожидания длительностью Т или . 2. Режим подготовки к пре О.

образованию кодов полярных координат КР в коды прямоугольных координат длительностью Т. 3. Режим преобразования кодов полярных координат круговой развертки (КР) в коды прямоугольных координат длительностью Т„. 4. Режим преобразования кодов полярных координат КТ в прямоугольные коТ

ординаты длительностью j..

Работу преобразователя в каждом из режимов опишем с помощью временных диаграмм (фиг. 3) и табл.1-3.

На временной оси импульсы И26, И28, И29 и сигнал П27 расположены так, что каждый И26 совпадает ним из И29, в течение действия И26 коды Ф24 и Ф25 неизменны, импульсы И28 действуют только в течение Tj,

в течение

(или Т)

сигнал

0

Тт

ПК

П27 может

(или ), а п течегаче или 1 д значение сигнала быть любым из возможных.

Перед началом режима подготовки (или КТ) триггер 10 находится в 1 (вырабатывает сигнал ), в памяти составных частей преобразователя содержатся результаты, обусловленные предысторией его функционирования, на вход 24 поступает код угла КР, а на вход 25 - произвольное значение кода Ф25 (или код 5 дальности координатной точки (КТ)).

Режим подготовки начинается по И26, по которому триггеры 3 и 10 устанавливаются в О, запрещается ра- 0 бота элемента 23,дв регистр 1 зано- сится код угла КР и формируется И21 И26-П27, устанавливающий в О счетчик 2.

В течение Тп, состоящем из трех

5

тактов, формируются сигналы ,

, , (сигналом запрещено чтение из регистра старщей части произведения умножителя 9 и разрешено занесение в этот

0 регистр кода Ф9), (сигналом разрещено прохоя дение импульсов Й4 через элемент 13), (сигналом регистры 7 и 8 фиксированно установлены в О и дейст5 вие на эти регистры сигналов ПЗ и И13 запрещено), , генератор 5 вырабатывает код sinB|vni6x xjcosBJ, счетчик 2 и элемент 12 вырабатывают код (1)04..01, элемен0 ты 23, 4 и 13 вырабатывают по два импульса И23 И26-И29 П10, и соответственно, а элемент 15 формирует три импульса , по окончании каждого из которых в

5 регистры Р1, Р2 и РЗ умножителя 9 заносятся коды Ф5, ...01 и Ф9 соответственно (это показано в табл

1).

По окончании каждого И13 содержимое счетчика 2 увеличивается на 1, по окончании первого Н4 триггер 3 переключается в 1, а по окончании втот рого И4 триггер 3 переключается в О, а триггер 10 - в 1. На этом режим подготовки заканчивается, и начинается режим ожидания Т, режима КР..

Таким образом, перед началом режима КР ...0, Ф9 у(1) , Ф9л

-5144

|х(1)| , (2)0...010, где да- лее через yCj) или. x(j) обозначен код у или X,соответствующей коду В угла и коду /Uj)j 2 дальности j- го периода режима КР.

Режим КР начинается с поступлением йа вход 28 последовательности импульсов число-импульсного (п+1)-раз- рядного кода Д(К), следующих с частотой, равной удвоенной частоте следования импульсов число-импульс но- го п-разрядного кода A(j) , т.е. .

В течение Tf,j( вырабатываются сигналы П , , ,, , , П 1.,. импульсы , Й15 И4, триггер 3 по И4 функционирует как одноразрядньш счетчик, элемент 13 формирует импульсы И13 число-импульсного п-разрядного двоичного кода Д(з) режима КР, генератор 5 по коду ФЗО и сигналу вырабатьшает код Ф5, по окончании каждого И15 в регистры Р1, Р2 и РЗ умножителя 9 заносятся коды Ф5, Д(3+1) и Ф9 оот- ветственно, по переходу сигнала ПЗ из О в 1, что происходит по окончании каждого нечетного И28, производится запись кода (j)/ в регистр 7, а по окончании каждого импульса И13, совпадакгщегр с каждым четным И28, содержимое счетчика 2 увеличивается на 1, а в регистр 8 заносится код (з)/, .

Поэтому каждый j-й период режима КР состоит из двух тактов (четного и нечетного И28) и вьшолняется согласно табл.2, а окончание каждого режима КР определяется окончанием подачи на преобразователь импульсов Й28.

Режим КТ начинается по Й26, по ко- торому триггеры 3 и 10 устанавливаются в О, запрещается работа элемента 23, в регистр 1 заносится код угла КТ и формируется импульс , производящий загрузку кода . в счетчик 2.

В течение Т,, состоящем из трех тактов, формируются сигналы , , , , П17 1, и формируются по два импульса Й23, , три импульса . И4 и один Импульс И13 по второму Й4. Поэтому такты режима КТ вьшолняются ;огласно табл.3, а в течение Т с зыходов.регистр9в 7 и 8 снимаются ко06

ды , х/ модулей прямоугольных координат КТ,

формула изобретения

счетчик, первый триггер, первый элемент И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, генератор функции синуса, информационный вход которого,соединен с выходом младших разрядов первого регистра,

первый и второй входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходами соответственно первого и второго старших разрядов первого регистра,-выход старшего разряда которого соединен с выходом знакового разряда кода первой координаты преобразователя, выход знакового разряда кода второй координаты которого соединен с выходом знакового разряда кода первой

координаты преобразователя, выход

знакового разряда кода .второй коор- динаты которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью

упрощения преобразователя, он содержит второй и третий регистры, умножитель, второй триггер, четыре элемента ИЛИ, с второго по пятый элементы И, два элемента НЕ, два элемента ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, выходы второго и третьего регистров соединены с выходами кодов соответственно первой и второй координат преобразователя, вход кода дальности которого соеринен с информационным входом счетчика, вход число-импульсного кода дальности преобразователя соединен с первым входом первого элемента И, вход пуска преобразователя соединен с входом разрешения загрузки первого регистра, с входом установки в О первого и второго триггеров, с первыми входами первых элементов ИЛИ-НЕ и ИЛИ, с первыми входами второго и третьего

элементов И и с г ервым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с тактовым входом преобразователя, вход управления режимом которого соединен с вторым входом первого

элемента ИЛИ-НЕ, с первьи входом четвертого элемента И и через первый элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом пятого элемента И, выходы первых

элементов ИЛИ-НЕ и .ИЛИ соединены с. входами соответственно установйРГ О и разрешения записи счетчика,выход младшего разряда которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с вторым. входом второго элемента ИЛИ, с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ и через второй элемент НЕ с входами установки в О второго и третьего регистров, информационные входы которых подключены к выходу умножителя, выход генератора функции

синуса срединен с первым информацион- 15 разряды информационного входа кото- Hb iM входом умножителя, вход старшихрого соединены с первыми входами соразрядов второго информационного входа и вход младших разрядов второго информационного входа умножителя соединены соответственно с выходом старших разрядов счетчика и выходом второго элемента ИЛИ, выход BTojjoro элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым

20

входом третьего элемента ИЛИ, второй

ответствуюш;их элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой и второй групп и с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой и второй групп соединены с первыми информационными вход второго элемента И, вход синхро- 25 входами соответственно первого и вто- низации первого триггера соединены с. рого сумматоров, выходы которых под- выходом первого элемента И, второй ключены к адресным входам соответст- вход которого соединен с выходом эле- венно первого и второго блоков па- мента И-НЕ, прямой выход первого мяти, вход логического нуля генера--- триггера соединен с входом синхрони- 30 тора подключен к вторым информацион- зации Втррого регистра, с вторым . входом второго элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым i входом третьего элемента И, выход которого подключен к входу выбора четверти генератора функции синуса, инверсный выход первого триггера соединен с его информационным входом и

входом синхронизации второго тригге- 40 через элемент НЕ - . с вторым .входом ра, информационный вход которого под- второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ключен к входу логической единицы преобразователя, инверсный выход второго триггера соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов 45 вым входом первого элемента И, вто- И и с третьим входом элемента И-НЕ, . рой вход которого соединен с выходом выход второго элемента И подключен ко входу синхронизации умножителя, зыход; четвертого элемента И соединен с

50

ным входам первого и второго сумматоров, выход первого элемента И соединен с входом ; , переноса первого сумматора, второй старший разряд иифор- 35 мационного входа генератора соединен с вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ РШИ второй группы, с входом . переноса второго сумматора, с вторым входом второго элемента ИЛИ и

с вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой группы, с вторым входом третьего элемента ИЛИ и переходом разрешения чтения умножителя и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход третьего элемента ЙШ соединен со счетным входом счет- чнка и с входом синхронизации третьего регистра.

90

ратор функции синуса содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, две группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два сум- матора, два блока памяти, три элемента ИЛИ, элемент НЕ, два элемента И, элемент И-НЕ, причем вход выбора сектора генератора соединен с первым входом первого элемента ИСКПЮЧАЮ- ЩЕЕ ИЛИ, BTopoii вход которого соединен с выходом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первьй вход которого подключен к старшему разряду информа- ционного входа генератора, младшие

20

25 30

ответствуюш;их элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой и второй групп и с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой и второй групп соединены с первыми информационными 5 входами соответственно первого и вто- рого сумматоров, выходы которых под- ключены к адресным входам соответст- венно первого и второго блоков па- мяти, вход логического нуля генера--- 0 тора подключен к вторым информацион-

ным входам первого и второго сумматоров, выход первого элемента И соединен с входом ; , переноса первого сумматора, второй старший разряд иифор- 5 мационного входа генератора соединен с вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ РШИ второй группы, с входом . переноса второго сумматора, с вторым входом второго элемента ИЛИ и

через элемент НЕ - . с вторым .входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вым входом первого элемента И, вто- рой вход которого соединен с выходом

с вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой группы, с вторым входом третьего элемента ИЛИ и перчерез элемент НЕ - . с вторым .входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вым входом первого элемента И, вто- рой вход которого соединен с выходом

второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первыми входами второго элемента И и элемента И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходу третьего элемента ИЛИ, выходы второго элемента И и элемента И-НЕ соединены с входами разрешения чтения соответст- венно первого и второго блоков памяти, выходы которых объединены и соеинены с выходом генератора.

Режим подготовки

001

000

1 00

Ф5 8шВ|- -Р1; . .. ,, (Р1)- (Р2) Ф5 15игв1- Р1; ... (1)| , (СТ2) + 1--СТ2 |--Р1; ... (1)( (СТ2) +

Таблица 3

Режим преобразования кодов полярных координат координатной точки

О О 1

Ф5 |81пе(

О 1

о о

Ф5 |созВ,(т|--Р1;Ф2 В - Р2

Ф9 Ф9 |х|- RG8;(СТ2) + 1-СТ2;

Ф5 1со5В | -.Р1;Ф2 П|{ - -Р2

Т а б л и ц а 1

Kt

Р2

L.

- JJosavecfcaff „ / /f// /

JJoeu vecKuu,,

Af/3

лМ

...Jri-...

J-- || | { Kjir y-

,..1Ж.4....,1..4 //« Л.....Й-L..J-;

P

m/

,....-ftf

--iitill- -

.. д...т-i.......:4.-,

L - iit -f-mruT ir -;

Ц- %Vr 7/7x

TVr

...Jri-...

J-- || | { Kjir y-

.4....,1..4 .....Й-L..J-;