Цифровое устройство для формирования круговых разверток Советский патент 1980 года по МПК G06F17/10 G06F7/548 

Изобретение относится К автоматике и вычислительной техмаке и мсжет быть использовано .в управляющих, измеритель ных сканирующих системах, математических развертывающих устройствах, различных радиолокационных системах, т.е. в тех областях техники, где необходимо осуществлять периодическую раз&ертку замкнутых окружностей. Известно устройстео, содержащее реверсивный счетчик, триггеры, линии задержки, элементы И, дещифратор-,щифратор l .. К недостаткам его следует отнести излишние амплитудные затраты обусловленные сложностью дешифратораншифраго ра, реализующего стутюнчатую аттрокоймашоо функций синуса и косинуса в tipeделах от О до ас/4; низкое быстродействие, обусловленное формированием сигка ла опроса кодов дешифратора-шифратора с тгомшвсью задержанных входных импульбов; ограниченные функциональные возможности - формирование синусных и коси1 сных функций. с постоянной амппи тудой. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее генератор импульсов, умножитель, реверсивные счетчики, счетчик узлов ашфоксимации, счетчик квадрантов, блоки памяти, триггер, ключ 2 . Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие при непрерывном развертывании окружности, так как значение координат каждой ее точки выяисляётся в течение интервалов времени, пропорциональных прямому и обратному коду apryiviettra; а также ограниченные фуншионаяьные возможности в связи с формированием круговой разверти ки только с постоянным радиусом. Цель изобретения - повышение быстродейсттаия и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования круговых разверток с переменным радиусом. 374 Поставленная цепь достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, умно1житель, реве{х;ивные счет чики, счетчик узлов аготроксимашги, счетчик квадрантов, блоки памяти, триггер, ключ, дополнительно введены блок умножения и счетчик радиуса, первый вход которого является входом значения радиуса устройства, второй вход соединен с первым выходом счетчика квадрантов, а -выход - с первым входом умножителя, второй вход которого подключен К выходу j eHepaTopa импульсов, первый выход - к импульсному входу блока умножения, а второй - к счетному входу счетчика узлов аппроксимации, первый и второй тготещиальные выходы ксхгорого подключены ко входам первого и второго блока тамяти, соответственно первый и второй утфавляющие входы - к тфямому и инверсному выходам триггера соответственно, вход которого соединен с выходом счетчика узлов аппроксимации, а прямой выход под ключен ко входу счетчика квадрштов и .первому входу ключа, второй и третий входы которого подключены соотаетствен но к первому и второму выходам блока умножения, четвертый вход ключа соединен со вторым вьосодом счетчика квадрантов, первый и второй выходы - со счетными входами первого и второго реверсивных счетчиков соответственно, а третий н четвертый - с уттравлшощими входами первого и второго реверс ИЕЙЫХ счетчизсов соответственно, первый и второй потешшальные вяхщы блока умножени подключены к выходам первого и второго блркрв памяти соотжетст-венно, выходы первого и второго реверсивных счетчиков йвЛяются выходами координат разверток. устройства, а пятый и шестой выходы ключа - выходами знака устройства. , На чертеже представлена блок-схема устройства УЪтройство содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2 радауса окружности, умножитель 3, счетчик 4 узлов аппрокси мации, триггер 5, счетчик 6 квадр антов, блоки 7 н 9 памяти, 8 умнадсения, ключ 10, первый. 11 в второй 12 реверсивные счетчики. Устройство работает следующим обра зом.. На pejaepcHBHbix счетчиках 11, 1.2 об разухугоя значения координат круговых разверток fein (Л (t) и CosctfthiQ формуле к uAZ; ) U) X(t).2 гдал. приращение ординат функции между узлами i U и (); cAt - линейно изменяющийся во вре,мени аргумент; с. - значение аргумента в узле; h - шаг аппроксимации; Р - значение радиуса. Для воспроизведения синусной и Косинусной зависимости во всем диапазоне изменения осуществляется Кусочно-линейная аппроксимация функции si п с4 только в П1эеделах от О до Jt /2. Причем весь массив двоичных кодов напряжений ординат функции ok разбит на две равные части. Одна часть кодов хранится в блоке 7 памяти и позволяет воспроизводить Sin с. от б до Jt /4, а вторая часть массив 1 длн воспроизведения от Л/4 ; до Л/2 хранится в блоке 9 памяти. Это дает воёможность воспроизводить функции sin Ok и Cos сЛ с минимальными затратами памяти. Знаки выходных координат являются логическими функциями состояний Q;) и Q 2 соответственно старшего и мяащиего разрядов счетчиков 6 Квадрантов. Триггер 5 управляет додачей прямых или обратных кодов WQ(, со счетчика узлов аппроксимации на вход блоков 7 и 9 шьмяти, обесточивая тем самым прямую или обратную Писледовательность считывания кодов. В исходном состоянии в счетчик 2 и в реверсивный счетчик 11 записан код Н р , б11ределяющий начальный радиус круге)вой разверстки, а реверсивный счетх чик 12 установлен в О. Начальные со.стояния счетчиков 11 к 12 задают положейие точки с координатами 0,Нрна tmoскости MX , О, Ну . При поступлении импульсов частоты FO с генератора 1 импульсов на вжод умножителя 3, одновременно с линейным РазвертываНием во времени ), / ЧrtTrQlГ tЭl ТГГГf fTurt rr fftfvu rf rr rr9:f1 fr fr v С..л осуществляется математическая обработ ка импульсного потока FO как |яотока единичных приращений кода ,(t). Это позволяет тдюстыми средствами реалнзовать необходимые в (1) операции умножения и суммирования, а также логнч§ские огаэрацта определення знака, Импул1лЬ1 с умножителя 3 поступают на импульсный вход блока 8 умножения, на потенциальные вхрды которого шда- ются коды приращений ордтаит с блоков 7 н 9 памяти соответствеззйо Адреса приращений определяются кодом, поступав ющим на всподы пока 7 паматн с первых тютенаиальиых выходов счетчика 4 узлов аппроксимации и со вторых тютевднальных выходов того же счетчика 4, подключенны к блоку 9 памяти. Потенциалы Р и Р с выходов триггера 5 управляют подключением прямых или обратных кодов к бло кам 7 и 9 памяти. Импульсы последовательностей, полученных на выходе блока умножения распределяются ключом 10 в соотеетствующие выходные реверсивные счетчики 11, 12, обеспечивая развертку по закону синуса и косинуса. При завершении развертывания первой окружности импульс переполнения со счер чика 6 квадрантов увеличивает состояние счетчика 2 радиуса окружностей и peBejvсивного счетчика 11 на единицу, и проttecc развертывания повторяется. Далее устройство последовательно развертывает окружности, радиус которых дискретно увеличивается на единицу при переходе от одной окружности к друтчэй. Величину диС1фета можно увеличить, подавая импульсы переполнения счетчика 6 квадрантов в разряды счетчика 2 радиуса окружностей. Таким образом, в предлагаемом устройстве по сравнению с известными расширены функциональные возможности за счет введения дополнительных связей и блоков, обеспечивакяцих последовательную развертку окружностей с переменным радиусом. Увеличение бьютродействия устройства обеспечивается за счет параллельного раз вертывания во времени синусных и косинусных зависимостей, при котором фор- мирссание текущих значений координат осуществляется с приходом каждого импульса частоты РС Величина определяется использованием в устройстве элементарной базы и, например, для серии 155 может составить 10 мгц. Формула изобретения Цифровое устройство для формирования круговых разверток, содержащее генера.тор импульсов, умножитель, реверсивные счетчики, счетчик узлов йштроксимации, счетчик квадрантов, блоки памяти, , ключ, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения формирования круговых разверток с переменным радиусом, оно содержит блок умножения и счет чик радиуса, первый вход которого является входом значения радиуса устройства, а второй вход соединен с первым выходом счетчика квадрантов, а выход - с первым входом умножителя, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, первый выход - к импульсному входу блока умножения, а второй - к счетному входу счетчика узлов .аппроксимации, первый и второй потенциальные выходы которого подключены ко входам первого и второго блока памяти соответственно, первый и второй управлякяцие входы - к прямому и инверсному выходам триггера соответственно, вход которого соединен с выходом счетчика узлов аппроксимации, а прямой выход подключен ко входу счетчика квадрантов и первому ВХОДУ Ключа, второй и третий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока умножения, четвертый вход ключа соединен со вторым выходом счетчика квадрантов, первый и второй выходы - со счетными входами первого и второго реверсивных, счетчиков соответственно, а третий и четвертый - с управляющими входами первого и второго реверсивных счет чиков соответственно, первый и второй потенциальные входы блока умножения подключены к выходам первого и второго блоков памяти соответственно, выходы первого и второго реверсивных счетчиков являются выходами координат разверток устройства, а пятый и шестой выходы Ключа - выходами знака устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР t 335703, кл. Q 06 F 7/26, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР 362448, кл. Н 03 К 5/156,-1973 (прототип).

- : (3541

/

1дпЛ 1, М 9(tl