Цифровой преобразователь координат Советский патент 1981 года по МПК G06F7/548 

. : I

Изобретение предназначено для выполнения операции поворота прямоугольных координат, преобразования прямоугольных координат в полярные и, наоборот, преобразования полярных координат в прямоугольные. Преобразователь может выть использован в специализированных вычислительных устройствамх.

Известно устройство, содержащее блсж формирования: сгробов, элементы И и

ИЛИ, блок умножения, блок памяти, триггер и коммутатор fll.

Недостатком этого устройства является ограниченность функциональных возможностей, так как оно предназначено только для преобразования полярных координат в прямоугольные.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство преобразования координат 23, содер- жащее генератор тактовых импульсов, цифровые интеграторы, в том числе генератор синуса и косинуса, построенный на двух интеграторах, и счетчики, которое

реализует преобразование прямоугольных координат (Х,У) в полярные (Р ,В), нопользуя соотношения между ними в диф ференциальной фор-ме

dx dD-cosB + DdCcosB) ; (i) Xax + ydry .Ca.)

Вычисления по формулам (1) и (2) реализуются в известном преобразователе с помощью девяти цифровых интеграторов и одного счетчика.

Основным недостатком указанного преобразователя является ограниченная . область применения - только прямое преобразование (Х,У) в (D ,В), так как для обратного преобразования требуется другое число интеграторов и иные связи (соединения) между ними.

Цель изобретения - расширение функциональньрс возможностей преобразователя, т.е. обеспечение решения ряда задач без изменения связей между интеграторами. , Поставленная цель досгигаегся гем, что в цифровой преобразователь координат, содержащий генератор тактовых импульсов, первый интеграт.ор, выход которого подключен к первому входу второго интегратсра, выход которого соединен с первым входом первого интегратс а, третий, четвертый, пятый и шестой интехраторы и три счетчика, дополнительно введены элементы И, ИЛИ и блок задания начальных условий, причем выход генератора тактовьсс импульсов подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго интеграторов и с первым входом первого счетчика, груп па выходов которого через первый элемент ИЛИ подключена к первому входу второго элемента И, вьосод котсрогого соединен с первым входом второго элемента .ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, выхой первого интегратора соединен с первыми, входами третьего и четвертого интеграторов, выход вторсаго интегратора подключен к первым входам пятого и шестся о интеграторов, выходы третьего и пятого интеграторов соединены соо ветственно с первым и вторым входами вторсмго счетчика, третий выход которого подключен к первому выходу блока задания начальных условий, выходы четвертого и шесгсзго интеграторов соединены соответственно с первым и вторым входами третьего счетчика, третий вход которого подключен ко выходу блока задания начальных условий, трети выход которого соединен со вторым вхо Дсии первого счетчика, вторые входы чет вертсяго и пятого интеграторов соединены с четвертым выходом блока задания начальньос условий, к пятому выходу ко рого подключены вовторые входы третье го и шестсто интеграторов, группа вых дов третьего счетчика через третий эле мент ИЛИ .подключена к первому вход третьего элемента И, выход котсрого с единен со входом втсрого элеме та ИЛИ, вторые входы второго и третье го элемента И являются управляющими входами преобразователя. Вьфажения сфеобразования повсрота кос динат на угол Ч )( УCOSЧ -5 siv VС У cosЧ XSin Ч,() 8. У - координаты после поворота, дополнены очевидным соот- ношением COS Ч 5 o(cos) iС5) ein4 5 ) .(6) Для постоянных X и У подставляя (5) (6{ в (3) и (4), получаем . cosfешЧ Xi J Х((со5Ч)-5 ydlCsinS-J; (7) оо I COS4sinlf dCcosfh5 xc}(swif). (8) .0о Устройство основано на решении соот-. ношений (7) и (8(), Схема может быть преобразована в последовательную, содержащую один интегратор и запоминающее устройство для хранения данных X, У, X, У, 1 , и других промежуточных данных. Q этом случае один интегратор выполняет функции всех интеграторов по очередно. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый элемент И 2, первый счетчик 3, первый ци( ин тегратор 4, второй цифровой интегратор 5, третий цифровой интегратор 6, четвертый цифровой интегратср 7, пять цифровой интегратор 8, шестой цифровой интегратср 9, второй счетчик Ю, третий счетчик И, втсрой элемент И 12, третий элемент И 13, первый элемент ИЛИ 14, второй элемент ИЛИ 15, третий элемент ИЛИ 16, .блок 17 начальных условий. Устройство работает следующим образом. Для определения D я в регистры подьштегральной функции интеграторов 7 и 8 в счетчик 11 записывается X, в регистры подынтегральной функции интегра-. тсчзов 6 и 9 и в счетчик 10 -Y. В ин- , тегратор 4 записывается код ainO в интегратор 5 cosO, и на их входы неза;ВИсимо Переменной через элемент И 2 подаетсясЯУ (в виде тактовых импульсов) до тех пор, пока в счетчике 11 значение X станет равным нулю (элемент И 2 через элемент ИЛИ 15 запирается сигналом от элемента И 13, на один вход которого приходит управляющий сигнал преобразования X, У вТ), В,,а другой вход элемента И 13 соединен с выходом элемента ИЛИ 16. В этот момент в счетчике 1О сформируется значение) , а в счетчике 3 значение Ч . Для перевода полярных координат в прямоугольные схема соединений интегр торов остается той же. Для вычислений и У по заданным значениям Д и Ч в ИЙТехраторы 7 и 8 и счетчик 11 запис вается Д,в интеграторы 6 и 9 и счетчи Ю - нули, в счетчик 3 - Ч .В интег раторы 4 и 5 (начальные значения кото рых соответствуют и созО подаю ся (34 до тех пор, пока счетчик 3 н обнулится, элемент И 2 в этом случае запирается через элемент ИЛИ 15 сигналом от элемента И 12, на один вход которетг-о приходит управляющий сигнал преобразования D , В в X, У, а другой вход элемента И 12 соединен с выходом элемента ИЛИ 14. Значения X и У будут сформированы в счетчиках 11 и 1О соответственно. Предлагаемое изобретение обеспечи веет преобразование прямоугольных коо динат в полярные и обратно, а также преобразование поворота координат на любой угол без изменения количества интеграторов, что обеспечивает возможность ширсжого применения устройства в специализированных вычислительных системах. Формула изобретения Цифровой преобразователь координат, содержащий генератор тактовых импульсов, первый интегратор, выход которого подключен к первому входу вторсяо интегратора, выход которого соединен с входом первого интегратора, тре тий, четвертьй, пятьй и шестс интеграторы и три счетчика, отличающийся тем, что« с целью расширения функциональных возможностей за счет преобразования координат в пря моугольные и пс орота осей координат, в него дополнительно введены элементы И ИЛИ и блок задания начальных условий, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу пер386вого элемента И, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго интеграторов и с первым входом первого счетчика, группа выходов кото- . рого через первый элемент ИЛИ подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вьосод которого подключен ко второму входу первого элемента И, выход первого интегратора соединен с первыми входами третьего и четвертет о интегратфов, выход второго интегратора подключен к первым вхо- дам пятого и шестого интеграторов, выходы третьего и пятого интеграторов со единены соответственно с первым и вторым входами второго счетчика, третий выход подключен к первому выходу блока задания начальных условий, выходы четвертого и шестого интеграторов соединены соответственно с первым, и вторым входами третьего счетчика, третий вход которого подключен ко второму выходу блока за1ШН9Я начальных условий, третий выход которого соединен со вторым входом первого счетчика, вторые входы четвертого и пятого интеграторов соединены с четвертым выходом блока задания начальных условий, к пятому выходу которсяго подключены вторые входы третьего и шестого интеграторов, группа выходов третьего счетчика через третий элемент ИЛИ подключена к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, вторые входы второго и третьего элементов И являются управляющими входами преобразователя. Источники информации, принятые во внимание экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 463986, кл. (i С)в Q 7/22, 1975. 2. Майское Ф. В. Электронные витег рирующие машины.М., Машиностроение, 962, с. 81 (прототип).

Перевод Ji,B)(,j