Линейный интерполятор Советский патент 1979 года по МПК G05B19/18 G05B19/4103 

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в системах и устройствах для числового програм много управления. Известны интерполяторы, содержащие датчик обратной связи, задающий генератор импульсов и распределитель, подключенный к блокам клю чей, вентили и счетчик импульсов 1, 2. Известен интерполятор, содержащий генератор, устройство для и%менения частоты по двум координатам, выполненное на импульсно-потен циал1;ных преобразователях, соединенн о общим усилителем частоты, выполненным на триггерах, инверторы, венти.пи, а также устройство для емк ти делителя частоты 3 . Недостатком этих интерполяторов ляется малое время допустимой задер ки ввода информации следующего кадра. Наиболее близким техническим реше нием к данному изобретению является линейный интерполятор, содержащий счетчик, входы- которого подключены одним из входов координатных блоков вентилей, другие входы которых соединены с выходами соответствующих координатных регистров 4. Недостатком этого интерполятора является малое время допустимой задержки ввода информации следующего кадра, т. е. малое быстродействие. Цель изобретения - повышение быстродействия интерполятора. В предлагаемый линейный интерполятор введен KOMiviyTaTOp, выходы которого подключены к входам старшего и младшегоразрядов счетчика, два первых входа коммутатора подключены к выходам переполнения счетчика, а два вторых входа - к выходам переноса старшего и младшего разрядов счетчика. На чертеже приведена функциональная схема линейного интерполятора. Линейный интерполятор содержит координатные регистры 1, координатные блоки вентилей 2, счетчик 3 с младшими 3 и старшими 3 разрядами, коммутатор 4, который состоит из логических элементов 2И-ИЛИ 5, 6, 7, 8 и триггера 9. В частном случае число старших 3 и младших 3 разрядов счетчика может быть Одинаково, .идин из вариантов постр ния коммутатора 4 показан на чертеж В исходном состоянии триггера 9 коммутатора 4 вход младшего 3 разряда счетчика 3 через элемент 5 под ключен к тактовому входу интерполят а выход его через элемент 8 объедин свходом старшего 3, выход которого через элемент 7 подключен к выходу Конец кадра интерполятор а выход переполнения младших .3 ра рядов через элемент 6 подключен к в ходу Запрос старших разрядов интерполятора о Регистр 1 и счетчик 3 находятся в нулевом исходном состоянии. Работает линейный интерполятор следующим образом. Исходпан Нформация, например, от управляющей вычислительной маши ны (УВМ) (не показана) поступает регистры I, заполняя в первом кадр все разряды. При подаче на тактовы вход -интерполятора последовательно ти импульсов начинается обработка кодовой информации кадра регистров 1 и выдача декодированной информации по соответствующим координатам X и У, Счетчик 3 за один кадр меняет свое состояние от исходного до исходного, проходя через состоя ние единиц во всех разрядах. При установке iscex старших 3 разрядов в единичное состояние с выхода переполнения (Заполнен) этого счетчика через элемент б коммутатора 4 в УВМ поступит сигна Лапрос старших разрядов информации. При этом продолжается обработка информации разрядов регистра соответствующих младшим 3 разряда и выдача декодированной информации по координатам, УВМ по поступившему в нее сигналу через задержку, обусловленную ее быстродействием и программой, заполнит разряды регистров 1, соответствующие старшим 3 разрядам, информацией старших разрядов кода следующего (второго) кадра. По окончании обработки всей информации первого кадра в УВМ поступает сигнал с выхода старших 3 разрядов через коммутатор 4 Конец кадра , по которому одновреме нно происходит опрокидывание триггера 9 код1мутатора 4, При этом вход-старших 3 разрядов через элемент 8 будет подключен к такто вому вхОду интерполятора, а выход через элемент 5 к входу младшего 3 разряда, выход которого через элемент 7 ,соединен с выходом Ко нец кадра интерполятора, а выход переполнения старших 3 разрядов через элемент 6 подключен к выходу Запрос старших разрядов интерполятора. Первый импульс, поступивший на таковый вход интерполятора, после онца первого кадра поступит на вход тарших 3 радрядов. При этом происходит обработка уже аписанных в регистры 1 старших разядов кода второго кадра и выдаа декодированной информации по кооринатам. Как- , видно, обработка второго кадра начинается практически без задержки (ни один тактовый импульс не будет задержан). По сигналу Конец кадра первого кадра через задержку-УВМ заполняет разряды регистров 1, соответствующие старшим 3 радрядам, информацией младших разрядов кода второго кадра. Процесс передачи от УВМ и обработки интерполятором информации третьего и последующих кадров продолжается аналогично до полной обработки всей программы. Сборовые сигналы разрядов регистров 1 .перед записью информации от УВМ могут. быть организованы от соответствующих сигналов запроса информации в УВМ старших и младших разрядов. Применение данного интерполятора позволит значительно снизить стоимость систем управления и повысить чисго обслужизаемых объектов. Формула изобретения Линейный интерполятор, соДержащий счетчик, входы которого подключены к одним из входов координатных блоков зентилей, другие входы которых соединены с выходами соответствующих координатных регистров, о тлича.ющийся тем, что, с целью повышения быстродействия интерполятора, в него введен коммутатор, выходы которого подключены к входам старшего и младшего разрядов счетчика, два первых входа коммутатора подключены к выходам переполнения счетчика, а два вторых входа - к вь1ходам переноса старшего и-младшего разрядов счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сб. Контурные системы числового управления и их - элементы., М., Машиностроение, 1972, с. 16-25. 2.Авторское свидетельство СССР № 503211, кл. G 05 В 19/18, 1973., .3. Авторское свидетельство СССР № 302725, кл, а Об Г, 7/30, 1969. 4, Сб. Способы подготовки программ и интерполяторы для контурных систем числового управления станками. М., Машиностроение, 1970, с. 64-85.