Цифровой линейный интерполятор Советский патент 1981 года по МПК G05B19/18 G05B19/415 

(54) ЦИФРОВОЙ ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР

Изобретение относится к автомати-ке и вычислительной технике, в частности к интерполирующим устройствам для прео.браэования кодового значения соответствующего приросту функции, в линейно изменяющийся цифровой код и может быть применено в,цифровых.регистрирующих приборах с графическим отображением информации. Известен интерполятор, содержавши генератор импульсов, элемент совпадения концов интерполирования и по каждой координате интерполирования элементы совпадения координатных приращений, входа которых подключены к выходам регистра памяти и счетчика импульсов fl . Однако этот интерполятор не имеет достаточной точности интерполирования Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является интерполятор, содержащий генератор импульсов, первый и второй элементы совпадения, первый и второй блоки сов падения кодов, первый и второй счетчики импульсов, первый и второй регистры и триггер, блоки совпадения кодов соединены первыми входами с выхо дами . соответствующих регистров, вто рыми входами - с выходами соотвётст 4вукадих счетчиков импульсов, счетный вход первого счетчика импульсов соединен с выходом первого элемента срвПсодения, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а второй вход - к управляющим входам регистров и второго счетчика импульсов, а также к выходу второго элемента совпадения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами блоков совпадения кодов, причем выход первого блока совпгщения кодов подключен также к управлякяцему входу первого счетчика импульсов и к первому входу триггера, второй вход которого соединен с. выходом младшего разряда первого счетчика импульсов, а выход триггера соединен со счетным входом второго счетчика импульсов 21. Недостаток такого интерполятора невысокая точность интерполирования, так как максимальная погрешность отработки линейно изменяющегося кода в нем равна единице младшего разряда отрабатываемого кодового значения. Цель изобретения - повышение точности интерполятора. Поставленная цель достигается тем. Что цифровой линейный интерполятор. содержащий генератор импульсов и триггер, первый вход которого соединен с первым управляющим входом первого сче гчика импульсов и с выходом , nejpBoro блока совпадения кодов, соединенного первым входом с выходом первого счетчика импульсов, а вторым входом - с первым входом первого регистра, выход второго счетчика импульсов соединен с первым вхо дом вторюго блока совпадения кодов, подключенного вторым входом к выходу второго регистра, содержит делитель частоты и реверсивньй счетчик импуль сов, управляющий вход которого соеди нен со вторым вьгходс первого регист ра, а счетный вход - с выходом триггера, второй вход которого подключен к выходу второго блока совпадения кодов, к управляющим входам первог;о и второго ретиатров, управляющему входу второго счетчика импульсов и ко второму управляницему входу первого счетчика импульсов, счетный вхо которого соединен с выходом генератора импульсов и входом делителя час тоты, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов. На фиг. 1 предст„авлена блок-схема предлагаемого интерполятора на фиг. 2 - временные диагра1 лы. Интерполятор содержит (фиг. 1) пер вый 1 и второй 2 регистры, реверсивный счетчик 3 импульсов, триггер 4, первый 5 и второй б блоки совпадения кодов, генератор 7 импульсов, первый 8 и второй 9 счетчики импуль сов и делитель 10 частоты. На фиг, 2 обозначены V Vff-и Np выходные сигналы генератора 7, триггера,4 и счетчика 3 соответственно, а Сд и С - периоды следования импульсов. Интерполятор работает следующим образом. В регистры 1.и 2 заносятся числа, причем число --1 , заносимое в регистр 1, пропорционально ртнсниению длительности интервала m интерполяции к приросту функции м за интервал интерполяции, а число т , за носимое в регистр 2, определяет длительность интервала интерполяции. Импульсы с выхода генератора 7 с частотой следования поступают на счетчик 8 и через делитель 10 коэффициент деления которого равен 2К, на счетчик 9. В момент равенства кодовых значений, записанных в регистре 1 и счетчике 8, срабатывает блок 5, устанавливая счетчик 8 в нулевое состояние. Период следова ния импульсов, поступакяцих с блока 5 на триггер 4, равен Т,,г „ а импульсов, поступающих на вход сч чика . Таким образом, п вый импульс, поступающий, на счетчик 3. задержан относительно момента появления первого импульса на выходе генератора 7 на интервал времени C,j. В момент времени, когда совпадают кодовые значения, записанные в регистре 2 и счетчике 9, срабатывает блок б, устанавливая счетчики 8,9 и триггер 4 в нулевое состояние и записывая в регистры 1 и 2 очередные числа. Этот момент отстоит от начала работы интерполятора на интервал времени Т 24tto , за это время на вход счетчика 3 поступит -z спимпульсов. Таким Образом, в связи с начальной задержкой первого импульса, поступающего на счетчик 3, на интервал времени 0,5 , максимальная погрешность интерполяции равна половине младшего разряда отрабатываемого кодового значения, т.е. вдвое меньше погрешности интерполирования в известном интерполяторе. Формула изобретения Цифровой линейный интерполятор, содержащий генератор импульсов и триггер, первый вход которого соединен с первым управляющим входом пер-, вого счетчика импульсов и с выходом первого блока совпадения кодов, соединенного первым входом с выходом первого счетчика импульсов, а вторым входом - с первым выходом первого регистра, выход второго счетчика импульсов соединен с первым входом второго блока совпадения кодов, подключенного вто|рым входом к выходу второго регистра, отличающийс я тем , что,с целью повышения точности интерполятора он содержит делитель частоты и реверсивный счетчик импульсов, управляющий вход которого соединен со вторым выходом первого регистра, а счетный вход - с выходом триггера, второй вход tjoToporo подключен к выходу второго блока совпадения кодов, к управляющим входам первого и второго регистров, управляющему входу второго счетчика импульсов и ко второму управляющему,входу первого счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов и входом делителя частоты, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР I 344415, кл. « 05 В 19/18, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 525057, кл. 5 05 В 19/18, 1976. (прототип).

I