Устройство для вычисления полярных координат Советский патент 1989 года по МПК G06F7/38 

и ;о со

00

ел

Изобретение относится к вычислительной технике и является дополнительным к изобретению по авт. ев, № 1361548.

Цель изобретения - расширение . класса решаемых задач за счет возмож ности вычисления дальности.

На фиг. t представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока вычисления дальности.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 регистры прямоугольных координат, первый 3 и второй 4 мультиплексоры, элементы ИЛИ-НЕ 5 группы, шифратор 6, блок 7 Ламяти полярных углов, первый В и второй 9 элементы ИЛИ-НЕ, элемент И 10,элемент ИСКЛЮ- ЧАКЩЕЕ ИЛИ 11, первый - третий элементы ИЛИ 12-14, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 группы и блок 16 вычисления дальности.

Блок вычисления дальности содержит блок 17 памяти старших разрядов дальности, первый 18 и второй 19 блоки памяти младших разрядов дальности первый 20 и второй 21 сумматоры.

Устройство функционирует следующим образом.

Двоичные коды прямоугольных координат X и Y записанные соответственно в регистрах 1 и 2, содержат N двоичных разрядов, причем старшие разряды кодов прямоугольных координат являются знаковыми: логическая единица в старшем разряде кодов соответствует знаку минус, логический ноль - знаку плюс.

Старший разряд кода угла полярных координат соответствует старшему разряду координаты Y во всех случаях, за исключением точек, лежащих на оси абсцисс и имеющих отрицательные значения. Поэтому, при значении координаты Y, равном нулю, с выхода второг элемента ИЛИ-НЕ 9 на второй вход элемента И 10 поступает логическая единица, а на первый вход - старший разряд кода координаты X, соответствующий значению логической единицы. В результате старший разряд кода угла полярных координат становится равньм логической единице. Второй элемент ИЛИ 13 объединяет выход элемента И 10 со старшим разрядом координаты Y. Второй разряд кода угла полярных координат формируется элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ .11, на входы

0

5

0

5

0

5

40

45

50

55

которого подаются старший разряд кода координаты X и старший р.азряд кода угла полярных координат. Исключением являются точки, лежащие на оси ординат и имеющие положительные значения. Поэтому при значении координаты X, равном нулю, на выходе первого эле- мента ИЛИ-НЕ 8 формируется логическая единица, соответствующая второму разряду кода угла полярных координат. Первый элемент ИЛИ 12 объединяет выход первого элемента ИЛИ-НЕ 8 с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11.

Вычисление младших разрядов кода угла полярных координат производится в пределах одного квадранта. Значения младших разрядов кода с выходов блока 7 памцтк поступают на вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15- группы, предназначенных для инвертирования кода по сигналу Лог. 1 с выхода третьего элемента ИЛИ 14. Уровень Лог.1 на выходе третьего элемента ИЛИ 14 формируется в случаях, если определяемая точка находится во втором или четвертом квадрантах или расположена на оси ординат. В случаях, когда точка находится на оси ординат или оси абсцисс, на первый или второй входы разрешения считывания блока 7 памяти полярных углов пост ттает Лог . 1, При этом считывание из блока 7 памяти запрещается и на его выходах формируются сигналы Лог.1. В результате инверсии элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 группы на их выходах формируются уровни Лог.О. Уровень Лог.О на вькоде третьего элемента ИЛИ 14 формируется в случаях, если определяемая точка находится в первом или третьем квадрантах .

Формирование кода на выходе блока 7 памяти углов производится по адресу, поступающему на входы А,,... ...,А„ с выходов первого мультиплексора 3, а на выходы В,В„ с выходов второго мультиплексора 4.

Вычисление адреса производится следующим образом. Для точки вьщеля- ются коды прямоугольных координа;т, состоящие иэ п старших значащих разрядов. Сигналы с выходов трех старших разрядов регистров или 2 прямоугольных координат Х„., и Y j., , и YN. XN-- N-4 поступают на входы элементов ИЛИ-НЕ 5 группы и шифратора 6, где формируются адреса значащих разрядов первого 3 и второго 4 мультиплексоров.

На выходах первого 3 и в торого 4 мультиплексоров формируются значения кодов значащих разрядов прямоугольны координат X и Y. Блок 7 памяти полярных углов.запрограммирован значениям кода угла полярных координат в объеме первого квадранта. Если точка на- ходится в первом или третьем квадранте, значения кода угла полярных координат с выходов блока 7 памяти полярных углов проходят через элементы ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ 15 группы без изме- нения.

Если точка находится во втором или четвертом квадрантах, значение кода угла полярных координат изменяется на инверсное.

В блоке 16 вычисления дальности вычисление основано на алгебраическом сложении величин модулей двух векторов. Первый вектор образован значениями старших разрядов прямо

угольных координат Хц,...,X и Y, ...,Y. Второй вектор образован значениями младших разрядов прямоугольных координат X,,. .. ,Х„, и Y,,. .. ,Y., , где выбор значения числа k производится в зависимости от заданной точности вычисления, дальности и ра;зряд- ности адреса блок а памяти.

Второй блок 19 младших разрядов дальности памяти запрограммирован значениями младших разрядов двоичного

кода дальности , причем на

его адресные входы поступают значения младших разрядов кода прямоугольных

координат XХ,, и Y,Y., .

Первый блок 18 памяти младших разрядов запрограммирован значениями младших разрядов дальности 2, ...,2, причем на его адресные входы поступают значения старших разрядов прямо- угольных координат X . ., ,Х. и Y,,,.. . ...,Y. Блок 17 памяти старших разрядов дальности запрограммирован значениями старших разрядов кода дальности

о К+-1 о 4.1

Z ,...,/ , причем на его адресные входы поступают значения старших разрядов прямоугольных координат Х,.. ...,Х и Y,...,Y. В первом сумматоре 20 производится сложение значений кодов младших разрядов дальности. Во втором сумматоре 21 производится сложение значения кода старших разрядов дальности и значения разряда с выхода переноса первого сумматора 20. На выходах первого 20 и второго 21 сумматоров формируется двоичный код дальности. Формула изобретения

0

0

5

0

ц

Устройство для вычисления полярных координат по авт. св. № 1361548, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности вычисления дальности, в него введены блок памяти старших разрядов дальности, два блока памяти младших разрядов даль- 5 ности и два сумматора, причем выходы старших разрядов первого и второго регистров прямоугольных координат соединены с адресными входами блока памяти старших разрядов дальности и адресными входами первого блока памяти младших разрядов дальности, выходы младших разрядов первого и второго регистров прямоугольных координат соединены с адресными входами второго блока памяти младших разрядов дальности, выходы первого и второго блоков памяти младших разрядов дальности соединены с входами соответственно первого и второго слагаемых первого сумматора, выход переноса которого соединен с входом переноса второго сумматора, вход первого слагаемого которого соединен с выходом блока памяти старших разрядов дальности, вход второго слагаемого которого соединен с входом логического нуля, выходы первого и второго сумматоров соединены с выходами дальности устройства.

Изобретение может быть использовано в специализированных устройствах преобразования координат. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет возможности вычисления дальности. Устройство содержит первь1Й и второй регистры прямоугольных координат, первый и второй мультиплексоры, элементы ИЛИ-НЕ группы, -шифратор, блок памяти полярных углов, первый и второй элементы ИЛИ- НЕ, элемент И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй, третий элементы ИЛИ, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы, блок вычисления дальности, содержащий блоки памяти и сумматоры. 2 ил.

le

S I V- - w fe

i

ДГ

-V JK

-L

5л-1

Л

иг

«a

ДГ

JlOiJS.

n

,

Rn.

i

SuLJ

2J

I