Интерполятор Советский патент 1990 года по МПК G06F17/17 G05B19/4103 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к устройствам отображения гра фической информации, а также програм много управления металлорежущими станками, и может быть использовано для построения БИС линейного интерполятора. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет отработки отрезков прямых, заданных как приращениями координат, так и координатами начальной и конечной точек отрезка, изменения входных и выходных форматов данйых, обеспечения равномерной яркости свечения интерполируемь1х участков. На чертеже представлена структурная схема интерполятора. Интерполятор содержит блок 1 вво да, блок 2 сдвига, первый 3, третий 4, второй 5, четвертый 6 коммутатор вычитаюпщй счетчик 7, сумматор 8, первый 9, четвертый 10, третий 11, второй 12.регистры, блок 13 управле ния, блок 14 согласования скорости формирования шаговой траектории,бло 15 вывода, вход 16 управления , первый 17 и второй 18 информационные входы интерполятора, строби рующий вход 19 интерполятора, вход начальной установки 20 интерполятора, первый 21 управляющий вход интерполятора, входы 22 знаков приращений интерполятора, вход 23 управления заданием вектора, выход 24 си нала размера составных компонент ве тора, выход 25 синхронизации интерполятора, выход 26 строба шаговых приращений интерполятора, выход 27 шаговых приращений интерполятора, десятый управляющий выход 28 блока 13 управления, первый 29, второй 30, третий 31, четвертый 32, пятый 33, шестой 34 выходы блока 13 управ ления, выход 35 нулевог-О состояния вычитающего счетчика 7, тринадцатый выход 36 блока 13 управления, седьмой выход 37 блока 13 управления, синхровход 38 блока 13 управления, восьмой управляющий выход.39 блока 13 управления, девятьш управляющий выход 40 блока 13 управления, одиннадцатый управляющий выход 41 блока 13 управления, выход 42 знаков блок 15 вывода. В работе устройства можно вьщели два основных режима, определяемых типом задания отрезка прямой в зависимости от значения сигнала на входе 23 управления заданием вектора. При задании вектора координатами конечной точки х, у предполагается, что координаты начальной точки отрезка Ху, У| хранятся, в регистрах 9 и 12. Значения координат начальной точки первого вектора (позиционирование) заносятся в регистры 9 и 12 соответственно со входов 17 и 18 интерполятора через блок 1 ввода и коммутаторы 4 и 6 под воздействием активных уровней стробирующих сигналов на стробирующем входе 19 интерполятора. Координаты конечной точкой х, у, поступающие на входы 17 и 18 интерполятора, запоминаются в блоке 1 ввода под воздействием стробирующих сигналов на входе 19 интерполятора. Описание работы устройства удобно увязать с состояниями блока 13 управления. Прием исходного задания вектора осуществляется в нулевом состоянии блока 13 управления. В первом состоянии блока 13 управления производится определение разности координат А-Х. Хц- х,. Указанное значение 4х получается на выходе сумматора 8 и запоминается в регистре 10 с последующей перезаписью в регистр 9. Знак разности х зaпo fflнaeтся в блоке 15 вывода. Во втором состоянии блока 13 управления определяется разность координат Jy Уц , получаемая на выходе сумматора 8. Значение Лу запоминается в регистре 10 и переносится в регистр 12. Знак разности 4 у запоминается в блоке 15 вывода. В третьем состоянии блока 13 управления определяется абсолютное значение 1(3x1, которое запоминается в регистре 9. При отрицательном значении лх его абсолютное значение получается путем нахояадения дополнительного кода. В четвертом состоянии блока 13 управления аналогично определяется абсолютное значение Лу, которое помещается в регистр 12. В пятом состоянии блока 13 управления производится передача абсолютного значения /Лх( из регистра 9 через коммутатор 5 и сумматор 8 в регистры 10 и 1-1 . В шестом состоянии блока 13 управления определяется разность абсолют515ных значений приращений координат |Лх1 -(4у(, которая запоминает,ся в регистре 10. Знак разности Л запоминается в блоке 15 вывода. В седьмом состоянии блока 13 управления разность переносится в ре гистр 9,а (лх ( - из регистра 9 в вычитающий счетчик 7 при положительной разности и. В противном случае разность А переносится в регистр 12, а |dy I - из регистра 12 в вычитающий счртчик 7, Таким образом, в вычитающем счетчике 7 оказывается боль шее из приращений |4х( и (3у(, а в регистрах 9 и 12 - меньшее приращени и разность 4. В восьмом состоянии блока 13 упра ления осуществляется передача целой части половины большего из приращений из вычитающего счетчика 7 через сумматор 8 в регикоммутатор 3 и стры 10 и 11. I ОФ,-,, +4 ОФ;., -IjXf ОФ, ОФ,-., + Л ОФ, ОФ,.. пр Полученное в сут маторе 8 значение оценочной функции запоминается в регистрах 10 и 11. Знак оценочной функ ции запоминается в блоке 15 вывода. Получение очередного значения оце ночной функции сопровождается вьща- чей шаговых приращений на выход 27интерполятора и уменьшением содержимого вычитающего счетчика 7 на единицу. При достижении нулевого значения вычитающего счетчика 7 блок 13 управления выходит из состояния цикл вьщачи шаговых приращений и переходит в десятое состояние. . В десятом состоянии блока 13 управления осуществляется передача координат конечной точки отрезка прямо 1 ввода соответствен у из блока но в регистры 9 и 12. Эти координаты определяют начальную точку следующего вектора. Блок 2 сдвига, представлякшшй собой сдвиговый регистр, используется для формирования сигнала подсвета точек вектора. На информационный вход блока 2 сдвига с второго информационного выхода блока 1 ввода пост пает значение маскирующего слова,опоцС при ОФ,-., при ОФ;,, пр : Указанная последовательность состояний блока 13 управления образует подготовку, предшествующую циклу вы-, дачи шаговых приращений, для случая, когда вектор задан координатами конечной точки. Если же вектор задан приращениями координат, блок 13 управления переходит из нулевого состояния в пятое. В этом случае в нулевом состоянии блока 13 управленияприращения координат (и |4У1 с входов 17 и 18 интерполятора под воздействием стробирукнцих сигналов на входе 19 интерполятора поступают через блок 1 ввода и коммутаторы 4 и 6 в регистры 9 и 12. Девятое состояние блока 13 управления соответствует циклу вьщачи шаговых приращений. В этом состоянии в сумматоре 8 определяется значение еночной функции ОФ j в соответствии вьфажениями: 0; I при |jx| О J ., 0; I у при |4х| |4у1 -t О J ределяющего светимость точек вектора, которое записывается в блок 2 сдвига под воздействием сигналов, управляющих сдвигом и поступающих на вход 16 интерполятора. В процессе интерполяции в блоке 2 сдвига осуществляется циклическое перемеще ние маскирующего слова. Это позволяет реализовывать различные типы линий (сплошная, штриховая и т.п.) с возможностью оперативного изменения размеров их составляющих компонент. Блок 14 служит для согласования скорости формирования шаговой траектории в зависимости от значений шаговых приращений. Сущность процесса согласования состоит в следующем. Последовательность шаговых приращений, соответствующая отрезкам прямых, не кратным 90, характеризуется наличи- , ем как горизонтальных (вертикальных), так и диагональных шагов. Ввиду того, что расстояние между двумя точками дискретного координатного пространства, соответствующими элементарному горизонтальному (верт,икальному) перемещению, меньше расстояния между двумя точками, соответствующнми выполнению диагонального перемещения, то яркость участков прямой, соответствующая рассмотренным случаям, будет различной. Поскольку яркость свечения определяется временем; удержания луча в точках координатного пространства, то ее можно регулировать временем вьщачи шаговых приращений. При этом период формирования координатных шаговых приращений должен быть меньше периода формирования диагонального шагового приращения в V2 раз. Изменение периода формирования шагового приращения в зависимости от его вида може быть достигнуто, например, изменением цикла двухразрядного сдвигового регистра (циклы на 3-е и на 4-е состояния) . В зависимости от сигналов управления режимами, поступающих на вход 21 интерполятора, блок 14 согла сования скорости формирования шаговой траектории обеспечивает управление длительностью синхросигналов, .по ступающих на синхровход 38 блока 13 управления, чем, в свою очередь, достигается управление длительностью шаговых приращений и равномерная яркость воспроизводимых отрезков. . В предлагаемом интерполяторе за счет введения блока согласования ско рости формирования шаговой траектории, формирующего последовательности тактирую1Т1их импульсов с периодом, зависящим от типа шаговых прира щений, достигается равномерная яркость воспроизводимых отрезков. Кроме того, в предлагаемом интерполяторе за счет введения- блока сдвига,фор .мирующего сигнал размера составных компонент, достигается возможность оперативного изменения компонент вектора за счет введения блока ввода - возможность осуществлять привязку к другим устройствам в различных форматах. Формула изобретения Интерполятор, содержащий три регистра, два коммутатора, сумматор, вычитающий счетчик и блок упрааления с первого по седьмой, выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго регистров,пер вого и второго коммутаторов, входом переноса сумматора, управляющими входами вычитающего счетчика и третьего регистра соответственно,.выход последнего соединен с первым информационным входом первого коммутатора, выход которого соединен с входом первого слагаемого сумматора, прямые выходы первого и второго регистров соединены с первым и вторым информационными входами второго коммутатора, выход которого соединен с параллельным входом вьиитающеГо счетчика, выход нулевого состояния Которого соединен с входом сигнала окончания отработки шаговых приращений блока управления, вход начальной установки которого является входом начальной установки интерполятора, отличающийся, тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет отработки отрезков прямых, заданных как приращением, так и координатами начальной и конечной точек отрезка, изменения входных и выходных форматов данных, обеспечения равномерной яркости свечения интерполируемых участков, он содержит третий и четвертый коммутаторы, блок сдвига, блок ввода, блок согласования скорости формирования шаговой траектории и блок вывода, входы знаков приращения которого являются входами знаков приращения интерполятора, вход управления задания вектора, который соединен с входами задания вектора блока управления и блока вывода, выход шаговых приращений которого является выходом шаговых приращений интерполятора, первый управляющий вход которого соединен с входом управления, режимами блока согласования скорости формиро- . вания шаговой траектории, синхровыход которого соединен с синхровходом блока управления, восьмой и девятый управляющий выходы которого соединены с первым управляюшрям входом блока согласования скорости формирования шаговой траектории, стробирующий вход которого соединен со стробирующим входом блока, ввода и является стробирующим входом интерполятора, первый и второй информационные входы которого соединены с первым и вторым информационными входами блока ввода соответственно, первый и второй информационные выходы которого соединены.с первыми входами треть-его и четвертого коммутатора соответственно, выходы которых соединены информационными входами первого и

второго регистров соответственно, инверсные выходы которьк соединены с третьим и четвертым информационными входами второго коммутатора, выход которого соединен с входом второго слагаемого сумматора, выход которого соединен с информационным входом четвертого регистра, выход которого соединен с информационным входом третьего регистра и вторыми информационными входами третьего и четвертого коммутаторов, управляющие входы которых соединены с десятым управляющим выходом блока управления, одиннадцатый управляющий выход которого соединен с входом стробирования шаговых приращений блока вывода и является выходом стробирования шаговых приращений интерполятора, вход управления сдвигом которого соединен с управляющим входом блока сдвига, выход которого является выходом сигнала размера составных компонент

вектора интерполятора, выход синхронизации которого соединен с двенадцатым выходом блока управления, тринадцатый выход которого соединен с управляющим входом четвертого регистра, информационный выход вычитающего счетчика соединен с вторым информационным входом первого коммутататора, третий информационный вход которого соединен с информационным входом блока сдвига и вторым информационным выходом блока ввода, первый информационный выход которого

соединен с четвертым информационным входом коммутатора, выход нулевого состояния счетчика соединен с входом сигнала окончания отработки шаговых приращений блока согласования скорости формирования шаговых траекторий, выход переноса сумматора соединен с управляю1цик входом блока вывода, выход знаков которого соединен с входом знаков блока управления.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в устройствах отображения графической информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обработки отрезков прямых, заданных как приращением, так и координатами начальной и конечной точек отрезка, изменения входных и выходных форматов данных, обеспечения равномерной яркости свечения интерполируемых участков. Цель достигается за счет введения блока 14 согласования скорости формирования шоговой траектории, формирующего последовательность тактирующих импульсов с периодом, зависящим от типа шаговых приращений, блока 2 сдвига, формирующего сигналы размера составных компонент вектора, блоков 1 ввода и 15 вывода, осуществляющих привязку к различным форматам устройств, взаимодействующих с интерполятором, и коммутаторов 4 и 6 с соответствующими связями. 1 ил.