Цифровой преобразователь полярных координат в прямоугольные координаты

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для преобразования кодов полярных координат круговой развертки или координатной точки в коды прямоугольных координат . Цель изобретения - упрощение

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 06 Р 7/548

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

9 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4251345/24-24 (22) 27 ° 05.87 (46) 30. 11. 88, Бюп. и 44 (72) Е.Ф. Киселев и В, В. Кондратьев (53) 681. 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1043643, кл. G 06 F 7/548, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1030751, кл. G 06 F 7/458, 1982.

„„Я0„„1441 90 А 1 (54) ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТ В ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ КООРДИНАТЫ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для преобразования кодов полярных координат круговой развертки или координатной точки в коды прямоугольных координат. Цель изобретения — упрощение

1441390 преобразователя. Преобразователь содержит первый 1 регистр, счетчик 2, первый 3 триггер, первый элемент И 4, генератор 5 Функции синуса и элемент

ИСКЛЮЧАЮ1!!ЕЕ ИПИ 6, Кроме того, в преобразователь введены второй 7 и третий 8 регистры, умножитель 9, второй

10 триггер, четыре элемента ИЛИ с первого 11 по четвертый 14, второй

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для преобразования кодов полярных координат круговой развертки или координат5 ной точки в коды прямоугольных координат и может быть использовано при построении устройства отображения информации сложной информационной, системы типа метеорадиолокатора. 10

Целью изобретения является упрощение преобразователя.

На фиг. 1 и 2 приведены функциональные схемы цифрового преобразователя полярных координат в прямоуголь-15 ные координаты и генератора функции синуса соответственно; на фиг.3 временные диаграммы сигналов функционирующего преобразователя.

Преобразователь (фиг. 1) содержит 20 первый регистр 1, счетчик 2, триггер

3, элемент И 4, генератор 5 функции синуса, элемент 6 ИСКЛЮЧАЮИ!ЕЕ ИЛИ, регистры 7 и 8, умножитель 9, триггер 10,элементы ИЛИ 11-14,элементы И

15-18,элементы НЕ 19 и 20 элементы

ИЛИ-НЕ 21 и 22, элемент И-ИЕ 23, вход 24 кода угла, вход 25 кода дальности,. вход 26 пуска, вход 27 уп-, 30 равления режимом, вход 28 число-импульсного кода дальности, тактовый вход 29, выход 30 младших разрядов и выходы первого 31 и второго 32 старших разрядов регистра 1.

Генератор 5 Функции синуса (фиг.2) содержит элементы 33 и 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, группы элементов 35 и 36 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, сумматоры 37 и 38, блоки, 39 и 40 памяти элементы ИЛИ 4 1-43, 40 элемент. НГ 44, элементы И ч5 и 46 и элемент И-НЕ 47.

15, третий 16, четвертый 17 и пятый

18 элементы И первый 19 и второй

20 элементы НЕ, первый 21 и второй 22 элементы ИЛИ-НЕ и элемент 23 И-HF,.

Преобразователь может быть использован при построении устройства отображения информации сложной информационной системы типа метеорадиолокатора.

1 з.п. Ф-лы, 3 ил, 3 табл.

Обозначим на входах и выходах преобразователя и его узлов через П,Ф и И (или Й) соответственно потенциальные сигналы, коды и импульсы положительной (или отрицательной) полярности так, что после каждой из этих букв стоит номер входа преобразователя, например, П27, Ф24, Й26 и И29 означают сигнал "О" или "1" на входе

27, код на входе 24, импульсы отрицательной полярности на входе 26 и импульсы положительной полярности на входе 29 преобразователя соответственно или номер выхода его узла (П31, ПЗ2 и ФЗО означают сигнал на выходе 31, сигнал на выходе 32 и код на выходе 30 регистра 1 соответственно) или номер его узла, например, ПЗ, Ф5 и Й4 означают сигнал на инверсном.выходе триггера 3, код на выходе генератора 5 и импульсы отрицательной полярности на выходе элемента 4 соответственно. Кроме того, обозначим через (СТ2) = Ф2* код на выходе счетчика 2, через Ф2 — код на втором информационном входе умножителя 9, через Р1, Р2 и PÇ обозначим первый, второй регистры сомножителей и регистр старшей части произведения умножителя 9 соответственно (входящие в его состав), чзрез (Р1), (Р2) и (P3) = Ф9 обозначим содержимое (код) регистров Р1, Р2 и PÇ, а код на входе регистра PÇ обозначим через где Ф вЂ” оператор операции усечеокр ния с округлением до и разрядов

2.п-разрядного кода ((Р1).(P2)j .

144 1

Счетчик ?, триггеры 3 и 10, рег истры 7 и 8 и. умножитель 9 имеют активным положительный фронт тактовых сигналов (переходы этих сигналов из

"0" в "1") на их тактовых входах, загрузка регистра 1 кодом Ф24 осуществляется непосредственно по И26, фиксированная установка в "0" регистров

7 и 8 происходит по П20 = 0 (т.е. 10 при П20=0 Ф7=0...0, Ф8=0...0 и функционирование этих регистров по ПЗ и

Й13 запрещено); а установка в "0" и загрузка кодом Ф25 счетчика 2 производится непосредственно по И21 и Н11 соответственно, Это означает, в частности, что содержимое счетчика

2 увеличивается на "1" после окончания каждого Й13 (т,е. по каждому Й13 счетчик 2 выполняет операцию: (СТ2)+ 20

+1 -+ СТ2), а занесение информации в регистр 7 (или регистр 8) с его кодового входа осуществляется по каждому изменению сигнала ПЗ с "0" в

"1" (или по окончании каждого И13) при П20=1.

Временные программы поступления на преобразователь кодов Ф24 и Ф25, импульса Й26, управляющего сигнала 30

П27, импульсов И28 число-импульсного (n+1) ðàçðÿäíîão кода дальности круговой развертки и тактовых импульсов И29 определяют программы формирования его выходных сигналов ПЗ 1 и

П6 и кодов Ф7 и Ф8 так, что в работе преобразователя можно выделить следующие четыре режима (см. фиг. 3)!

Режим ожидания длительностью Т „, или Т>, 2. Режим подготовки к пре- 40

ОФ, образованию кодов полярных координат

KP в коды прямоугольных координат длительностью Т . 3. Режим преобразования кодов полярных координат круговой развертки (КР) в коды прямо- 45 угольных координат длительностью Т„„ .

4. Режим преобразования кодов полярных координат КТ в прямоугольные координаты длительностью Т„

Работу преобразователя в каждом из режимов опишем с помощью временных диаграмм (Фиг. 3) и табл. 1-3.

На временной оси импульсы И26, И28, И29 и сигнал П27 расположены так, что каждый И26 совпадает с одним из И29, в течение действия И26 коды Ф24 и Ф25 неизменны, импульсы

Й28 действуют только в течение Т „, 390 4 в течение Т„(или Т„) сигнал П27=0 (или П2 7= 1), а п течение Т„, Т„„ или Т значение сигнала П27 может быть любым из возможных.

Перед Yà÷ëëîì режима подготовки (или КТ) триггер 1 0 находится в " 1" (вырабатывает сигнал П10=0), в памяти составных частей преобразователя содержатся результаты, обусловленные предысторией его функционировал ння, на вход 24 поступает код Ф24=А угла A=8 KP, а на вход 25 — произвольное значение кода Ф25 (или код л

Ф25=Д дальности координатной точки (КТ)).

Режим подготовки начинается по

И26, по которому триггеры 3 и 10 устанавливаются в "0", запрещается работа элемента 23,„ в регистр 1 заносится код Ф1=Ф25=В угла KP и формируется И21=И26 П27, устанавливающий в "0" счетчик 2.

В течение Т„, состоящем из трех тактов, формируются сигналы П10-=1, П12=П18=1, П19=1, П17=0 (сигналом

П17=0 запрещено чтение из регистра старшей части произведения умножителя 9 и разрешено занесение в этот регистр кода Ф9*), П22=0 (сигналом

П22=0 разрешено прохождение импульсов И4 через элемент 13), П20=П18=0 (сигналом П20=0 регистры 7 и 8 фик= сированно установлены в "0" и действие на эти регистры сигналов ПЗ и

И13 запрещено), П16=ПЗ, генератор 5 вырабатывает код Ф5=П16 sinB(V П16< л я)созВ, счетчик 2 и элемент 12 вырабатывают код Ф2=Л(1)=0...01, элеменимпульса И23=И26 И29 ° П10, И4=Й23 и

Й13=И4 соответственно, а элемент 15 формирует три импульса Й15=И26 Й4, по окончании каждого из которых в регистры P 1, P? и PÇ умножителя 9 заносятся коды Ф5, Ф2=0...01 и Ф9* соответственно (это показано в табл . 1).

По окончании каждого И13 содержимое счетчика 2 увеличивается на "1", по окончании первого l44 триггер 3 переключается в 1, а по окончании вто-. рого И4 триггер 3 переключается в

"0", а триггер 10 — в "1". На этом режим подготовки заканчивается, и начинается режим ожидания Т, режима

KP.

Таким образом, перед началом режима KP Ф7=Ф8=0...0, Ф9= у(1), ФЭ» =

1390 6 ды Ф7=/у (, 98=i xl модулей прямоугольных координат КТ.

-5 144

=1 (1)l Ф2*=Ф2=Д(2)=0...010, где дал л лее через у()) или. х(j) обозначен л к л код у или х, соответствующий коду В угла и коду JJ(j)=j ° 2 дальности

ro периода режима KP.

Режим KP начинается с поступлением на вход 28 последовательности импульсов число-импульсного (п+1) -разл рядного кода Д(К)=К 2, следующих с частотой, равной удвоенной частоте следования импульсов число-импульсно-Ц го и-разрядного кода Q(j)=j 2

Fq„=2 Ря

В течение Тп„вырабатываются сигналы П10=0, П17=0, П18=0, П20=1, П22=ПЗ, П 1,6=ПЗ,, импульсы И4=Й28, Й15=

=H4, триггер 3 по И4 функционирует как одноразрядный счетчик, элемент

13 формирует импульсы Й13 число-импульсного и-разрядного двоичного кода

Д(3) режима КР, генератор 5 по коду

ФЗО и сигналу П16=ПЗ вырабатывает код Ф5, по окончании каждого Й15 в регистры P I, Р2 и PÇ умножителя 9 заносятся коды Ф5, Д()+1) и Ф9* соответственно, по переходу сигнала ПЗ из "0" в "1", что происходит по окончании каждого нечетного И28 произвол дится запись кода Ф9=/у() ) / в регистр

7, а по окончании каждого .импульса

Й13, совпадающего с каждым четным

Й28, содержимое счетчика 2 увеличивается на "1", а в регистр 8 заносится код <95= /x (j ) /, .

Поэтому каждый j-й период режима

KP состоит из двух тактов (четного и нечетного Й28) и выполняется согласно табл.2, а окончание каждого режима KP определяется окончанием подачи на преобразователь импульсов

Й28.

Режим КТ начинается по Й26, по которому триггеры 3 и 10 устанавливаются в "0", запрещается работа элемента 23 ° в регистр 1 заносится код

Ф1=В угла КТ и формируется импульс

И11=Й26, производящий загрузку кода л

Ф25=Д в счетчик 2.

В течение Т„, состоящем из трех тактов, формируются сигналы П10=1, П19=П27=0, П18=0, П20=1, П22=ПЗ, П1 7= и формируются по два импульса

Й23, И4=И23, три импульса И15=Й26.

И4 и один импульс Й13 по второму Й4.

Поэтому такты режима КТ выполняются огласно табл.3, а в течение Т с выходов регистров 7 и 8 снимаются ко10

Фор мула из обретения

1. Цифровой преобразователь полярных координат в прямоугольные координаты, содержащий первый регистр, счетчик, первый триггер, первый элемент И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, генератор функции синуса, информационный вход которого соединен с выходом младших разрядов первого регистра, первый и второй входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходами соответственно первого и второго старших разрядов первого регистра, выход старшего разряда которого соединен с выходом знакового разряда кода первой координаты преобразователя, выход знакового разряда кода второй координаты которого соединен с выходом знакового разряда кода первой координаты преобразователя, выход знакового разряда кода второй координаты которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, он содержит второй и третий регистры, умножитель, второй триггер, четыре элемента ИЛИ, с второго по пятый элементы И, два элемента НЕ, два элемента ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, выходы второго и третьего регистров соединены с выходами кодов соответственно первой и второй координат преобразователя, вход кода дальности которого сое" инеи с информационным входом счетчиа, вход число-импульсного кода дальности преобразователя соединен с первым входом первого элемента И, вход пуска преобразователя соединен с входом разрешения загрузки первого регистра, с входом установки в "0" первого и второго триггеров, с первыми входами первых элементов ИЛИ-НЕ и ИЛИ, с первыми входами второго и третьего элементов И и с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с тактовым входом преобразователя, вход управления режимом которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, с первым входом четвертого элемента И и через первый элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом пятого элемента И, выходы первых

7 1441 элементов ИЛИ-HE и ИЛИ соединены с входами соответственно устайовкй В

"О" и разрешения записи счетчика,выход младшего разряда которого соеди5 нен с первым входом второго элемента

ИЛИ, выход пятого элемента И соединен . с вторым входом второго элемента

ИЛИ, с первым входом второго элемента ИЛИ-HE и через второй элемент НЕ с входами установки в "О" второго и третьего регистров, информационные с входы которых подключены к выходу умножителя, выход генератора функции синуса срединен с первым информацион- 15 ным входом умножителя, вход старших разрядов второго информационного входа и вход младших разрядов второго информационного входа умножителя соединены соответственно с выходом 20 старших разрядов счетчика и выходом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход второго элемента И, вход синхро- 5 ниэации первого триггера соединены с. выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, прямой выход первого триггера соединен с входом синхрони- 30 зации второго регистра, с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом четвертого элемента ИЛИ выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к входу выбора четверти rенератора функции синуса, инверсный выход первого триггера соединен с его информационным входом и входом синхронизации второго тригге- 40 ра, информационный вход которого подключен к входу логической единицы преобразователя, инверсный выход второго триггера соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов 45

И и с третьим входом элемента И-НЕ, выход второго элемента И подключен ко входу синхронизации умножителя, выход четвертого элемента И соединен с входом разрешения чтения умножите- 50 ля и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход третьего элемента

ИЛИ соединен со счетным входом счетчика и с входом синхронизации третьего регистра. 55

2., Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что генезло

8 ратор функции синуса содержит цва элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, две группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два сумматора, два блока памяти, три элемента ИЛИ, элемент НЕ, два элемента

И, элемент И-НЕ, причем вход выбора сектора генератора соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к старшему разряду информационного входа генератора, младшие разряды информационного входа которого соединены с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

HJIH первой и второй групп и с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой и второй групп соединены с первыми информационными входами соответственно первого и второго сумматоров, выходы которых подключены к адресным входам соответственно первого и второго блоков памяти, вход логического нуля генера тора подключен к вторым информационным входам первого и второго суммато- ров, выход первого элемента И соединен е. входом,, переноса первого сумматора, второй старший разряд информационного входа генератора соединен с вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ второй группы, с входом переноса второго сумматора, с вторым входом второго элемента ИЛИ и через элемент НŠ—, c вторым .входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, с вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой группы, с вторйм входом третьего элемента ИЛИ и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первыми входами второго элемента И и элемента И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходу третьего элемента ИЛИ, выходы второго элемента И и элемента И-HE соединены с входами разрешения чтения соответственно первого и второго блоков памяти, выходы которых объединены и соединены с выходом генератора.

1441390

Таблица}

Режим подготовки

Номер Сиг налы такта

П16 И15 Й13

1 0 0 1

2 0 0 0

1 0 0

Таблица 2

Режим преобразования кодов полярных координат круговой развертки

Сигналы Описание выполняемых операций

Номер такта

П16 Й15 Й1

0 0 1

1 О 0

Т абли ца 3

Режим преобразования кодов полярных координат координатной точки

Номер такта

П16 И15 Й13,h л

0 0 1 Ф5= j sin}}(jP1; Ф2=0„-»- Р2

Ю9*=Ф9=fyj RG7;

1 0 1

1 0 О л

Р1; Ф2=Р}} -Р2

Ф5= ) созВ „, л

Сигналы

I I

Описание выполняемых операций

Ф5= fsinBf «P1; Ф2=0...01 — Р2; .4

Ф9*=Фок !(Р1) (P2)) "Р3

Ф5= з пВ (— «Р1; Ф2=0...01«Р2;

Ф9*= y(1) f — Р1; (СТ2)+1 — СТ2

Ф5= )cosB — Р1; Ф2=0...01 — P2;

Ф9*= (у (1)! Р3; (СТ2)+1 СТ2

Ф9= у(3) RG7; ф9 =jx(j)j — РЗ;

Л А

Ф5=,fsznB f — Р1; 42=D(j+1) Р2

Ф9= х(1) f RG8; 49*=f y(j+1) f РЗ; л л

Ф5= jcosB) -«Р1; C>2=D(j+1) P2;D(j+2) СТ2

Описание выполняемых операций л л

Ф5= fcosB}„Р1; Ф2=0 — «Р2

Ф9*=Ф9= х(-КС8; (СТ2)+1 СТ2;

1441390 зз

Zoeu+errau „ ии .с

ФЯ6

ИЖ

l(18 !1 (1!1 ф I

77а

1111 111! 1

Составитель А. Зорин

Редактор Е.Копча Техред Ч.Дидык Корректор И.Васильева

Заказ 6289/52 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

313035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ж

t! из и/б иа щщ и з щ!

В 1.