Казанский ардена Трудового. Красного Знамени авиационный институт и Научно-исследовательский институт влектрографии (7I) Заявители (54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР

Изобретение относится к области вы« числительной техники и может быть ис пользовано в системах с програмМным управлением для графического построег ния и визуального отображения ийформации.

Известен интерполятор, работающий по методу оценочной функции, предназна ченный для построения линий в виде отдельных близлежащих точек (ступенча1 10

t той линии), основным элементом которо»

4..

, ro является сумматор оценочной функции Я .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является линей15 ный интерполятор, содержащий первмй сумматор, подключенный первым входом к выходу блока управления, первый реверсивный счетчик, первый вход которого подключен к первому выходу первого блока вентилей, первый вход которого под " соединен к соответствующему выходу блока управления, и два координатных канала, каждый из которых состоит из

2 последовательно соединенных первого регистра, второго блока вентилей и вто рого сумматора, второй вход которого через третий блок вентилей подключен ко второму ретистру P) .

Общим недостатком известных интер» поляторов является недостаточная точ-! ность вследствие того, что они позволя ют интерполировать только векторы с кратными шагу квантования величинами проекций. Ошибка интерполяции вектора, оцениваемая величиной наибольшего пер -пендикуляра от точки интерполирующей линии до вектора, s этих устройствах составляет Еа15h, в том числе ошиб ка окрутления с.,ц,с,0,5 т, где Ь -шаг квантования.

Целью изобретения является повышение точности интерполятора.

Поставленная цель достигается тем, что линейный интерполятор содержит в каждом координатном канале коммутатор, второй реверсивный счетчик и четвертый блок вентилей, причем первый вход пер3 71772 вого сумматора через коммутатор подключен к первому выходу второго сумма"тора, второй" вы ба кьо»торо го"йодсоедЬнен к первому входу первого блока вентилей, первый вход второго реверсивного счет1 чика подключен через четвертый блок вентилей ко второму выходу второго регистра, соответствующие входы блока управления подсоединены в каждом ка нале к выходам первого и второго реверсивного счетчиков, ко второму и т йтВему выходам второго сумматора, третьему выходу второго регистра, а соответствующие выходы блока управления подключены ко вторым .входам пер- 15 вого сумматора, первого, второго и чет вертого блоков вентилей, к третьему входу второго сумматора, подсоединен« ному ко второму входу третьего, блока вентилей и ко второму и третьему вхсщам jp первого и второго"реЪерсивных счетчи кбв.

Блок-схема ийтерполятора представ-" лена на чертеже.

Интерполятор содержит первый сумма- 25 тор 1, вторые сумматоры 2 и 3, комму таторы 4 и 5, первые и вторые регист ры 6, 7 и 8, 9, первые и вторые блоки.

10, 1„1 и 12, 13 вентилей, третьи и четвертые блоки 14, 15 и 16, 17 вен- 30 тилей, первые и вторые реверсивные счетчики 18, 19 и 20, 21 и блок 22 управления, имеющий входы и выходы 23-36.

Интерполятор работает следующим образом. 35

Интерполятор построен на прйнципе вычйсления и использования нулевого, в общем случае исходного значения оценочной функции, зависящего от длин проекций вектора и смещения его начала. 40

При интерполяции векторов с неквантованными длинами проекций исходное значение оценочной функции для 1, -го в ектора ломанной равна:

0 4 ства, в том числе регистров 6-9, куда заносятся координаты начала и конца . ° вектора. В следующем такте во вторые реверсивные счетчики 20 и 21 заносятся значения дробных частей координат начала вектора и вычисляются величины проекций вектора в сумматорах 2 и 3.

За следующие два такта в сумматоре 1 вычисляется значение 0,54Х; вЂ” 0,5CY;: (величины проекций сдвигаются в коммутаторах 4 и 5 на один разряд в сторону младших). В счетчики 18 и 19 заносятся значения целых частей соответствующих проекций. Если в знаковом разряде соответствующего координатного сумматора "0, а в старшем разряде остатка - 1, к содержимому соответствующего счетчика прибавляется 1", и в дальнейшем он работает как вычи- тающий, если наоборот вЂ” вычитается "1", и он работает как прибавляющий.

В следующем такте происходит вычитание содержимого сумматора 2, сдвйнутого на е -1 разрядов в сторону млад. ших (n - число разрядов дробной части координат) из сумматора 1, и вычитание 1 в счетчике 19, если в старшем разряде дробной части регистра 9 (выход 36) находится "О, или прибавление - если 1 . Процесс повторяется до обнуления счетчика 21..

В следующие такты, до обнуления счетчика 20, аналогично происходит прибавление сдвинутого содержимого сумматора 2.

Далее (до обнуления счетчиков 1 8 и

19) работа интерполятора состоит в прибавленйи в каждом такте или вычитании в зависимости от состояния знако»

/ вого разряда сумматора 1 одной или

Нь -О5 (ьк; {1-2ь,)-ьъi (1-2ь x;)).

Здесь ьх и 2У1 - длины проекций 1 -? о

r вектора, ь х;и ь у. координаты начала

-го вектора относительно ближайшей узловой точки координатной сетки, т. е, AX Х.-Х.

1 14 где(,Х;,Ч,) и (Х; „,у,,) координаты

1 -ой и (1 вЂ” 1.)-ой точек излома. Данйое выражение с учетом изменения знаКов входящих переменных в зависимости от угла наклона вектора служит основой для построения интерполятора.

В первом такте происходит установка в исходное состояние блоков устройдругой проекции в соответствующем сумматоре, изменении состояния счетчика, 18 или 19 и выдачи соответствующего единичного приращения по одной из координат.

h. Ó = Y- - Y ( вЂ” Х

1. i-LJ влиж. мелое

-ч . i-11 влив. аелсе

Связь выходов 25 и 33 знаковых разрядов сумматоров 2 и 3 с блоком управления, наличие реверсивного режима работы счетчиков 18 и 19 и шести режимов работы коммутаторов 4 и 5

5 71 без сдвига информации ца входе при сдвиге на один и ц -1 .разряд в сторону младших в прямом и обратном кодах позволяет интерполировать векторы с любым наклоном.

Технико-экономический эффект от использования данного изобретения заключается в повышении точности интерполи рования за счет вычисления и занесения в сумматор некоторого исходного состояния ; зависящего от величин Х;, У; и требуемого смещения вектора (hХ; и A"Ó; ) внутри дискретных градаций.

Формула изобретения

Линейный интерполятор, содержащий первый сумматор, подключенный первым входом к выходу блока управления, первый реверсивный счетчик, первый вход которого подключен к первому выходу первого блока вентилей, первый вход которого подсоединен к соответствующему выходу блока управления, и два координатных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединеннык первого регистра, второго блока венти лей и второго сумматора, второй вход которого через третий блок вентилей подключен ко второму регистру, о т л ич а ю ta и и с я тем, что, с целью по- вышения точности интерполятора, он со7720 6 держит в каждом координатном канале коммутатор, второй реверсивный счет чик и четвертый блок вентилей,:причем первый вход первого сумматора через коммутатор подключен к первому выходу второго сумматора, второй выход которого подсоединен к первому входу первого блока вентилей, первый вход второго реверсивного счетчика подключен через

10 четвертый блок вентилей ко второму выходу второго регистра, соответствующие входы блока управления подсоединены в каждом канале к выходам первого и второго реверсивного счетчиков, ко второму и третьему выходам второго суМматора, третьему выхбду второго регистра, а соответствующие вйходы блока управления подключены ко вторым входам первого сумматора, пер6В о; второго и четвер« того блоков вентиле®,. к третьему входу второго сумматора;.йодсоединенному ко второму входу третьего блока вентилей и ко второму и третьему входам первого и второго реверсивных счетчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агурский М. C. и др. Числовое программное управление станками. М., Машиностроение, 1966, с. 174-176.

2. Авторское свидетельство СССР

14 401984, кл. Ci 05 В 19/20, 1973 (прототип) .

"г

Составитедь Н. Беленкова

- Редактор Н. Лобач Техред Н. Ковалева Корректор С. Шекмар

Заказ 9845/64 Тираж 956 " Подписное

INHHfIH ГосударСтвеййого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектйая, 4