Линейный интерполятор Советский патент 1978 года по МПК G05B19/18 G05B19/4103 

(54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР

На фиг. I приведена блок-схема предлагаемого интерполятора; на фиг 2 - пример процесса интерполирования, где 1---У11 -никлы интерпо лирования.

Интерполятор содержит счетчики I и 2 координатных приращений, блок 3 управления нормализацией приращений, координатные ре1истры сдвига 4 и 5, счетчик б конца цикла, координатные делители 7 и 8 частоты и генератор 9 импульсов.

Счетчики I и 2 служат для хранения величин приращений ДХ и ДY соответственно, которые отрабатываются в одном кадре. По мере отработки кадра содержимое счетчиков 8 и 2 уменьшается на величины, равные числу импульсов, выдаваемых по соответствующим координатным осям.

Блок 3 управляет процессом нормализации величин приращений Д X и А Y, осуществляющийся в регистрах сдвига 4 и 5 для определения коэффициентов пересчета KX И Ку. Счетчик 6 конца цикла определяет момент окончания цикла интерполирования и управляет генератором 9 импульсов, разрешая или запрещая выдачу тактирующих импульсов. Делители 7 и 8 частоты обеспечивают деление частоты, поступающей от генератора 9 импульсов в соответствии с заданными коэффициентами деления Кх и Ку соответственно. Разрядность г. делителей 7 и 8 частоты выбирают в зависимости от быстродействия элементов и требуемой частоты выходных и импульсов интерполирования. При разрядности п делителей 7 и 8 частоты меньшей, чем разрядность m счетчиков I и 2 и регистров сдвига 4 и 5, обеспечивается повышение скорости выдачи импульсов интерполирования при отработке больших приращений по сравнению со схемой, в которой п т.

Интерполятор работает следующим образом.

Перед началом интерполирования в счетчики 1 и 2 координатных приращений заносятся величины приращений отрабатываемого отрезка координатным осям X и Y соответственно. Затем информация из счетчиков 1 и 2 переписывается в регистры сдвига 4 и 5, в которых нормализуются записанные приращения ЛХ и Д У путем сдвига информации таким образом, тго хотя бы в одном из приращений в старшем разряде оказалась «1. Однако при этом число разрядов, на которое могут быть сдвинуты приращения, не должны превышать величины тп, то есть сдвиг может осуществляться до тех пор, пока младшие разряды приращений не соответствуют младшим разрядам делителей 7 и 8 частоты. Управление процессом нормализации осуществляется блоком 3, последний после анализа разрядов приращений и подсчета количества разрядов, на которое происходит сдвиг, разрешает или запрещает операцию сдвига.

По завершении процесса нормализации формируются коэффициенты деления частоТЫ Ки и к, с четом окрус.пения прир;)тений АХ и Д Y до Т1 разрядов гю следующим правилам: если все п старших разрядов регистра сдвига значащие, или т-- п разряд регистра сдвига равен «Оь, то п старишх ра;фядов переписываются в соответствующий делитель 7 или 8 в догю/ кительнон коде.

Если же не все п старших разрядов регистра сдвига значащие и т--п разряд его равен «1, то п старших разрядов переписываются Б соответствующий делитель 7 или 8 8 инверсном коде.

Таким образом, производится автоматическое формирование коэффициентов пересчета делителей частоты К v. KV

По величине приращения Д X формируется коэффициент пересчета Ку, а по величине приращения Д У - коэффициент пересчета К(..Одиовременно с формированием коэффициентов пересчета делителей частоты К.,я Ку 3 счегчик 6 конца цикла записывается округленное до п стерших разрядов содержимое с.авигового регистра., соответствующего большему из приращений. Округление не производится, если все п старших разрядов значащие или в m-п разряде записан младший разряд приращений то есть сдвиг окончен.

После этого начинается процесс интерполирования согласно известиону алгоритму работь интерполятора на делителях частоты с переменны шкозффициентанн деления. Иияульсы интерпсутированйя выда;.:тся по переполнению делителей 7 и 8. Импульсы интерполирования поступают на исполнительные механизмы, а также,в соответствующий счетчик I и 2 координатного приращения, уменьшая его значение на «I. Креме того, импульс интерполирования, соотБетстзующий большему из приращений, поступает в счетчик 6 конца цикла, уменьшая его значение на «J. После каждого переполнения делителя 7 или 8 в него вновь переписывается коэффициент пересчета Кк клй Ку соответственно. Цикл интерполирования заканчивается, когда счетчик б, конца цикла на.ходится в нулевом состоянии, а затем повторяется процесс формования новых коэффициентов пересчета К;,, и KV как описано выше, при этом цикл интерполирования повторяется. Отработка кадра заканчивается после того, как счетчики- 1 и 2 координатны: нрирашения находятся в нулево.ад состоянии.

Таким образом, при интерполировании отрезок, соответствующий m разрядам ирипатений, автоматически разбивается на несколько коротких отрезков, соответствуроших п разрядарл приращений, которые последовательно отрабатываются.

Уменьшение числа разрядов в делите.чях 7 и 8 позволяет увеличить скоростЕ. выдачи импульсов интерполирования по координатным осям, то есть повысить быстродейстние