Цифровий лінійний інтерполятор

1 Цифровий ЛІНІЙНИЙ інтерполятор, що містить зсувний регістр координатного приросту, регістр різниці координатних приростів, регістр координатного приросту, лічильник, комутатор, блок керування, накопичуючий суматор, блок ключів, група інформаційних входів якого з'єднана з групою парафазних виходів зсувного регістра координатного приросту, група виходів - із групою установочних входів накопичуючого суматора, а керуючий вхід - з установочним виходом блока керування, керуючий вхід якого підключений до виходу знакового розряду накопичуючого суматора, група інформаційних входів якого з'єднана з групою виходів комутатора, вхід переносу підключений до керуючого виходу блока керування і керуючого входу комутатора, підсумовуючий вхід - до першого тактового виходу блока керування, а група інформаційних виходів з'єднана з групою інформаційних входів регістра різниці координатних приростів, група виходів якого підключена до першої групи інформаційних входів комутатора, друга група інформаційних входів якого з'єднана з групою інверсних виходів регістра координатного приросту, а вхід запису з'єднаний з керуючим входом зсуву зсувного регістра координатного приросту і виходом зсуву блока керування, другий тактовий вихід якого з'єднаний з входом віднімаючого лічильника, вихід нуля якого підключений до входу останнього блока керування, вхід запуску якого з'єднаний з входом "Пуск" інтерполятора, входами запису лічильника, регістра координатного приросту і входом запису зсувного регістра координатного приросту, група інформаційних входів якого підключена до першої групи інформаційних входів інтерполятора, друга група інформаційних входів якого підключена до групи інформаційних входів регістра координатного приросту, вхід початкової установки блока керування є входом початкової установки інтерполятора, блок формування вихідних координат, перший і другий знакові входи і керуючий вхід якого є ВІДПОВІДНО першим, другим знаковим і керуючим входами інтерполятора, перша і друга групи інформаційних виходів блока формування вихідних координат є першою і другою групами інформаційних виходів інтерполятора, перший і другий тактові входи якого з'єднані ВІДПОВІДНО З третім і четвертим тактовими виходами блока керування, перший і другий входи заборони з'єднані ВІДПОВІДНО з першим і другим виходами заборони блока керування, вихід "Кінець інтерполяції" і вихід запису якого є ВІДПОВІДНО виходами "Кінець інтерполяції" і стробуючим виходом інтерполятора, третя і четверта групи інформаційних входів інтерполятора підключені ВІДПОВІДНО ДО першої і другої груп інформаційних входів блока формування вихідних координат, перший і другий установочні входи якого є ВІДПОВІДНО першим і другим установочними входами інтерполятора, а вхід запису з'єднаний із входом "Пуск" інтерполятора, перший і другий інформаційні входи блока керування підключені ВІДПОВІДНО до молодших розрядів першої і другої груп інформаційних входів інтерполятора, при цьому і-й розряд (і = 1, п = 1) групи інформаційних входів лічильника з'єднаний з (і+1)-м розрядом першої групи інформаційних входів інтерполятора, де п - розрядність цієї групи, який відрізняється тим, що він містить дванадцятий вхід інтерполятора, перший та другий зсувні регістри, перший керуючий вхід першого зсувного регістра маски з'єднаний з другим входом інтерполятора та першим керуючим входом другого зсувного регістра маски, його другий керуючий вхід з'єднаний із четвертим виходом інтерполятора та другим керуючим входом другого зсувного регістра маски, його інформаційний вхід з'єднаний з дванадцятим входом інтерполятора та інформаційним входом другого зсувного регістра маски, а вихід - з п'ятим виходом інтерполятора, другий комутатор, інформаційний вхід якого з'єднаний з інформаційним виходом другого регістра маски, молодший розряд його адресного входу з'єднаний з виходом блока керування, а старші і-1 розряди - з виходом зсувного регістра (де 1=loq?p - розрядність адресного входу комутатора, а р - розрядність маски), його вихід з'єднаний з шостим виходом інтерполятора ю о ю 50547 2 Інтерполятор по п 1, який відрізняється тим, що блок керування містить з першого по шостий D - тригери, перший і другий регістри, з першого по восьмий елементи І, перший, другий, третій АБО елементи, елемент АБО-НІ, елемент 1І I, інвер-— тор, блок пам'яті, формувач імпульсів, прямий вихід якого з'єднаний із входом синхронізації четвертого D-тригера, першими входами першого, другого і третього АБО елементів, першим входом другого елемента І, вихід якого підключений до тактового входу першого регістра, а другий вхід до першого входу третього елемента І та прямого виходу четвертого D - тригера, інформаційний вхід якого підключений до прямого виходу першого D тригера, інформаційний вхід якого з'єднаний з виходом логічної одиниці, а вхід синхронізації - із входами синхронізації другого і третього D - тригерів, входом запуску блока і першим входом четвертого елемента І, вихід якого підключений до установочного Р - входу п'ятого D - тригера і до установочного Р - входу шостого D - тригера, а другий вхід - до входу початкової установки блока і першого входу першого елемента І, другий вхід якого з'єднаний з інверсним виходом п'ятого Dтригера, а вихід - з установочними Р - входами першого і другого регістрів і з установочними Р входами першого і четвертого D -тригерів, інверсний вихід формувача імпульсів підключений до перших входів п'ятого, шостого елементів І, другого входу третього елемента І та першого входу елемента 1І I, вихід якого з'єднаний з установоч-— ним Р - входом шостого D-тригера, інформаційний вхід якого з'єднаний з виходом логічної одиниці, вхід синхронізації шостого D-тригера з'єднаний з виходом другого елемента АБО, вихід шостого елемента І з'єднаний з першим тактовим виходом блока, другий тактовий вихід якого підключений до виходу п'ятого елемента І та входу інвертора, вихід якого підключений до четвертого тактового виходу блока керування і першого входу восьмого елемента І, вихід якого з'єднаний із третім тактовим виходом блока керування, з першого по третій адресні входи блока пам'яті з'єднані ВІДПОВІДНО З першим, другим та третім виходами другого регістра, тактовий вхід якого підключений до виходу третього елемента І, другий вхід восьмого елемента І підключений до керуючого входу блока керування і четвертого адресного входу блока пам'яті, інформаційні виходи якого, з першого по п'ятий, з'єднані ВІДПОВІДНО з першого по п'ятий інформаційними входами першого регістра, а шостий, сьомий і восьмий інформаційні виходи - ВІДПОВІДНО З першим, другим і третім інформаційними входами другого регістра, з першого по третій виходи першого регістра підключені ВІДПОВІДНО ДО установочного та керуючого виходів і виходу зсуву блока керування, четвертий вихід першого регістра з'єднаний із другими входами другого елемента АБО, п'ятого елемента І та елемента 1І I, п'ятий вихід -— першого регістра підключений до другого входу шостого елемента І, інформаційні входи другого і третього D-тригерів підключені ВІДПОВІДНО до першого і другого інформаційних входів блока керування, прямий вихід другого D-тригера підключений до першого входу елемента АБО-НІ, другий вхід якого з'єднаний з інверсним виходом третього D-тригера, третій вхід - із другим входом першого елемента АБО і входом блока керування, а вихід із другим виходом заборони блока керування, інформаційний вхід п'ятого D-тригера підключений до виходу логічної одиниці, вхід синхронізації - до виходу першого елемента АБО, а прямий вихід до першого входу сьомого елемента Т, вихід якого є виходом "Кінець інтерполяції" блока керування, а другий вхід з'єднаний з виходом шостого Dтригера, першим виходом заборони блока керування і другим входом третього елемента АБО, вихід якого підключений до виходу запису блока керування З Інтерполятор по п 1 , який відрізняється тим, що блок формування вихідних координат містить з першого по третій D-тригери, перший і другий елементи І-АБО, з першого по четвертий координатні лічильники, перший елемент АБО, перший вхід якого підключений до другого входу заборони блока вихідних координат, перший вхід заборони якого з'єднаний з входами заборони першого і другого координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ І другим входом елемента АБО, вихід якого підключений до входів заборони третього і четвертого координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ, ВХІД синхронізації першого D - тригера з'єднаний з входом запису блока вихідних координат і з входами синхронізації другого і третього Dтригерів, перші входи першого і другого елементів І-АБО з'єднані між собою і підключені до першого тактового входу блока вихідних координат, другий тактовий вхід якого з'єднаний із другими входами першого і другого елементів І-АБО, треті входи яких підключені до інверсного виходу першого Dтригера, інформаційний вхід першого D-тригера з'єднаний з керуючим входом блока вихідних координат, а прямий вихід - з четвертими входами елементів І-АБО, вихід першого елемента І-АБО з'єднаний з входами лічби першого і третього координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ, вихід другого елемента IАБО з'єднаний з входами лічби другого і четвертого координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ, перший знаковий вхід блока вихідних координат підключений до інформаційного входу другого D-тригера, прямий вихід якого з'єднаний із входом направлення рахунку першого координатного лічильника, а інверсний вихід - із входом направлення рахунку третього координатного лічильника, другий знаковий вхід блока вихідних координат підключений до інформаційного входу третього D-тригера, прямий вихід якого з'єднаний з входом напрямку лічби другого координатного лічильника, а інверсний вихід - із входом напрямку лічби четвертого координатного лічильника, при цьому перший установочний вхід блока вихідних координат підключений до входів запису першого і другого координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ, інформаційні входи яких підключені до першої групи інформаційних входів блока вихідних координат, а виходи - до першої групи інформаційним виходів блока вихідних координат, другий установочний вхід якого підключений до входів запису третього і четвертого координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ, інформаційні входи яких підключені до другої групи інформаційних входів блока вихідних координат, а виходи - до другої групи інформаційних виходів блока вихідних координат Винахід відноситься до автоматики й обчислювальної техніки і призначений для використання в системах відображення графічної інформації Відомий ЛІНІЙНИЙ інтерполятор, який містить зсувний регістр координатного приросту, ключ, накопичуючий суматор, регістр різниці координатних приростів, регістр координатного приросту, лічильник, мультиплексор, схема порівняння, блок керування (А с № 1413603, МПІС G05 19/415, G06F 15/353, БИ № 28,1988 р ) Недолік вищевказаного пристрою полягає в обмеженій області застосування за рахунок формування тільки суцільних векторів Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється цифровий ЛІНІЙНИЙ інтерполятор, який містить зсувний регістр координатного приросту, регістр різниці координатних приростів, регістр координатного приросту, лічильник, комутатор, блок керування, накопичуючий суматор, блок ключів, група інформаційних входів якого з'єднана з групою парафазних виходів зсувного регістра координатного приросту, група виходів - з групою встановлюючих входів накопичуючого суматора, а керуючий вхід - з встановлюючим виходом блоку керування, керуючий вхід якого підключений до виходу знакового розряду накопичуючого суматора, група інформаційних входів якого з'єднана з групою виходів комутатора, вхід переносу підключений до керуючого виходу блоку керування і керуючого входу комутатора, сумуючий вхід - до першого тактового виходу блоку керування, а група інформаційних виходів з'єднана з групою інформаційних входів регістра різниці координатних приростів, група виходів якого підключена до першої групи інформаційних входів комутатора, друга група інформаційних входів якого з'єднана з групою інверсних виходів регістра координатного приросту, а вхід запису з'єднаний з керуючим входом зсуву зсувного регістра координатного приросту і виходом зсуву блоку керування, другий тактовий вихід якого з'єднаний з входом лічильника, що віднімає, вихід нуля якого підключений до входу блоку керування, вхід запуску якого з'єднана з входом "Пуск" інтерполятора, входами запису лічильника, регістра координатного приросту і входом запису зсувного регістра координатного приросту, група інформаційних входів якого підключена до першої групи інформаційних входів інтерполятора, друга група інформаційних входів якого підключена до групи інформаційних входів регістра координатного приросту, вхід початкової установки блоку керування є входом початкової установки інтерполятора, блок формування вихідних координат, перший і другий знакові входи і керуючий вхід котрого є ВІДПОВІДНО першим, другим знаковим і керуючими входами інтерполятора, перша і друга групи інформаційних виходів блоку формування вихідних координат є першою і другою групами інформаційних виходів інтерполятора, перший і другий тактові входи якого з'єднані ВІДПОВІДНО з третім і четвертим тактовими виходами блоку керування, перший і другий входи блокуван ня з єднані ВІДПОВІДНО з першим і другим виходами блокування, блоку керування, вихід "Кінець інтерполяції" і вихід запису якого є ВІДПОВІДНО виходами "Кінець інтерполяції" і стробуючим виходом інтерполятора, третя і четверта групи інформаційних входів інтерполятора підключені ВІДПОВІДНО ДО перших і других груп інформаційних входів блоку формування вихідних координат, перший і другий установочні входи якого є ВІДПОВІДНО перший і другий установочні входи інтерполятора, а вхід запису з'єднаний з входом "Пуск" інтерполятора, перший і другий інформаційні входи блоку керування підключені ВІДПОВІДНО до молодших розрядів першої і другої груп інформаційних входів інтерполятора, при цьому і-й розряд (і = 1, п - 1) групи інформаційних входів лічильника з'єднаний із (і + 1)-м розрядом першої групи інформаційних входів інтерполятора, де п - розрядність цієї групи (А с № 1629897, МПК6 G05B 19/415, G06F 15/353, Би № 7,1991 р) Недолік вищевказаного пристрою полягає в формуванні даним пристроєм тільки суцільних векторів, що обмежує область його застосування В основу винаходу поставлена задача створення цифрового ЛІНІЙНОГО інтерполятора, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків між ними досягається формування векторів різного типу (штрихових, штрих пунктирних і т д ), що приводить до розширення функціональних можливостей Поставлена задача вирішується тим, що цифровий ЛІНІЙНИЙ інтерполятор, що містить зсувний регістр координатного приросту, регістр різниці координатних приростів, регістр координатного приросту, лічильник, комутатор, блок керування, накопичуючий суматор, блок ключів, група інформаційних входів якого з'єднана з групою парафазних виходів зсувного регістра координатного приросту, група виходів - із групою установочних входів накопичуючого суматора, а керуючий вхід з установочним виходом блоку керування, керуючий вхід якого підключений до виходу знакового розряду накопичуючого суматора, група інформаційних входів якого з'єднана з групою виходів комутатора, вхід переносу підключений до керуючого виходу блоку керування і керуючого входу комутатора, підсумовуючий вхід - до першого тактового виходу блоку керування, а група інформаційних виходів з'єднана з групою інформаційних входів регістра різниці координатних приростів, група виходів якого підключена до першої групи інформаційних входів комутатора, друга група інформаційних входів якого з'єднана з групою інверсних виходів регістра координатного приросту, а вхід запису з'єднаний з керуючим входом зсуву зсувного регістра координатного приросту і виходом зсуву блоку керування, другий тактовий вихід якого з'єднаний з входом лічильника, що віднімає, вихід нуля якого підключений до входу останнього блоку керування, вхід запуску якого з'єднаний з входом "Пуск" інтерполятора, входами запису лічильника, регістра координатного приросту і вхо 50547 дом запису зсувного регістра координатного приросту, група інформаційних входів якого підключена до першої групи інформаційних входів інтерполятора, друга група інформаційних входів якого підключена до групи інформаційних входів регістра координатного приросту, вхід початкової установки блоку керування є входом початкової установки інтерполятора, блок формування вихідних координат, перший і другий знакові входи і керуючий вхід якого є ВІДПОВІДНО першим, другим знаковим і керуючим входами інтерполятора, перша і друга групи інформаційних виходів блоку формування вихідних координат є першою і другою групами інформаційних виходів інтерполятора, перший і другий тактові входи якого з'єднані ВІДПОВІДНО з третім і четвертим тактовими виходами блоку керування, перший і другий входи заборони з'єднані ВІДПОВІДНО з першим і другим виходами заборони блоку керування, вихід "Кінець інтерполяції" і вихід запису якого є ВІДПОВІДНО виходами "Кінець інтерполяції" і стробуючим виходом інтерполятора, третя і четверта групи інформаційних входів інтерполятора підключені ВІДПОВІДНО до першої і другої груп інформаційних входів блоку формування вихідних координат, перший і другий установочні входи якого є ВІДПОВІДНО першим і другим установочними входами інтерполятора, а вхід запису з'єднаний із входом "Пуск" інтерполятора, перший і другий інформаційні входи блоку керування підключені ВІДПОВІДНО ДО МОЛОДШИХ розрядів першої і другої груп інформаційних входів інтерполятора, при цьому і-й розряд (і = 1, п = 1) групи інформаційних входів лічильника з'єднаний з (і + 1)-м розрядом першої групи інформаційних входів інтерполятора, де п - розрядність цієї групи, згідно з винаходом, введено дванадцятий вхід інтерполятора, перший та другий зсувні регістри, перший керуючий вхід першого зсувного регістра маски з'єднаний з другим входом інтерполятора та першим керуючим входом другого зсувного регістра маски, його другий керуючий вхід з'єднаний із четвертим виходом інтерполятора та другим керуючим входом другого зсувного регістра маски, його інформаційний вхід з'єднаний з дванадцятим входом інтерполятора та інформаційним входом другого зсувного регістра маски, а вихід - з п'ятим виходом інтерполятора, другий комутатор, інформаційний вхід якого з'єднаний з інформаційним виходом другого регістра маски, молодший розряд його адресного входу з'єднаний з виходом блоку керування, а старші і - 1 розрядів - з виходом зсувного регістра (де 1= Іодгр - розрядність адресного входу комутатора, а р - розрядність маски), його вихід з'єднаний з шостим виходом інтерполятора На фіг 1 зображена структурна схема інтерполятора, на фіг 2 - функціональна схема блоку керування, на фіг 3 - функціональна схема блоку вихідних координат, на фіг 4 - приклад інтерполяції відрізка прямої, на фіг 3 - приклади крокових траєкторій для різних варіантів парності М та N, на фіг 6 - режими лічби пар координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ, на фіг 7 - граф-схема алгоритму роботи інтерполятора, на фіг 8 - розподіл керуючих впливів до фронтів і потенціалів опорної імпульсної ПОСЛІДОВНОСТІ, на фіг 9 - часова діаграма роботи блоку ке 8 рування в циклі підготування, на фіг 10 - часові діаграми роботи блоку керування при М = 9, N = 5, на фіг 11 - часові діаграми роботи блоку керування при М = 10, N = З Цифровий ЛІНІЙНИЙ інтерполятор (фиг 1) містить зсувний регістр 1 координатного приросту, регістр 2 різниці координатних приростів, регістр З координатного приросту, лічильник 4, перший комутатор 5, блок 6 ключів, накопичуючий суматор 7, перший зсувний регістр 8 маски, другий зсувний регістр 9 маски, другий комутатор 10, блок 11 керування, блок 12 вихідних координат Інтерполятор має входи 1 3 - 2 2 , виходи 23 - 25, блок 11 керування містить входи 26 - 28 та виходи 29 - 32, а також вхід 33 та виходи 34 - 38, під позицією 39 позначена група входів інтерполятора, 40 - група виходів інтерполятора, 41 - вхід початкового встановлення, блок 11 керування містить вихід 42, позиціями 43, 44 позначені виходи інтерполятора Блок 11 керування (фіг 2) містить вхід 45 логічної одиниці, вузол 46 постійної пам'яті, D -тригер 47, елемент 148, D - тригери 49-51, формувач 52 імпульсів, перший 53 і другий 54 регістри, елементи І 55 - 57, елемент АБО 58, елемент АБО-Ш 59, елементи І 60, 61, елемент Ш 62, елемент АБО 63, D - тригер 64, елемент Ш 65, D - тригер 66, елемент АБО-НІ 67, елементи І 68, 69, позиціями 70 74 позначені зв'язки усередині блоку Блок 12 вихідних координат (фіг 3) містить D тригер 75, елемент АБО 76, D-тригер 77, елементи І-АБО 78, 79, тригер 80, координатні лічильники 81 -84 Інформаційний вхід зсувного регістра 1 координатного приросту підключений до інформаційного входу інтерполятора 14 і до інформаційного входу лічильника 4 Інформаційний вхід зсувного регістра 1 з'єднаний з інформаційним входом лічильника 4, а група парафазних виходів - з інформаційним входом блоку 6 ключів та адресним входом комутатора 10 Перший керуючий вхід зсувного регістра 1 підключений до другого входу 15 інтерполятора, керуючого входу регістра 3 координатного приросту, до першого керуючого входу лічильника 4, до першого керуючого входу першого зсувного регістра 8 маски, до першого керуючого входу другого зсувного регістра 9 маски, до першого входу блоку 11 керування і до другого керуючого входу блоку 12 вихідних координат Другий керуючий вхід зсувного регістра 1 з'єднаний з виходом 31 блоку 11 керування та керуючим входом регістра 2 різниці координатних приростів Інформаційний вхід регістра 2 різниці координатних приростів з'єднаний з інформаційним виходом накопичуючого суматора 7 Керуючий вхід регістра 2 підключений до виходу 31 блоку 11 керування та до другого керуючого входу зсувного регістра 1 Інформаційний вихід регістра 2 з'єднаний з першим інформаційним входом першого комутатора 5 Керуючий вхід регістра 3 координатного приросту підключений до другого входу 15 інтерполятора, до першого керуючого входу зсувного регістра 1 координатного приросту, до першого керуючого входу лічильника 4, до першого керуючого входу першого зсувного регістра 8 маски, до першого керуючого входу другого зсувного репет 50547 pa 9 маски, до першого входу блоку 11 керування і до другого керуючого входу блоку 12 вихідних координат Інформаційний вхід регістра 3 з'єднаний з сьомим входом 16 інтерполятора, а інформаційний вихід - з другим інформаційним входом першого комутатора 5 Перший керуючий вхід лічильника 4 підключений до другого входу 15 інтерполятора, до першого керуючого входу зсувного регістра 1 координатного приросту, до керуючого входу регістра З координатного приросту, до першого керуючого входу першого зсувного регістра 8 маски, до першого керуючого входу другого зсувного регістра 9 маски, до першого входу блоку 11 керування і до другого керуючого входу блоку 12 вихідних координат Другий керуючий вхід лічильника 4 з'єднаний з виходом 29 блоку 11 керування Інформаційний вхід регістра 4 з'єднаний з інформаційним входом 14 інтерполятора і інформаційним входом зсувного регістра 1 координатного приросту і з входом 26 блоку 11 керування Вихід лічильника 4 з'єднаний з третім входом 28 блоку керування Перший інформаційний вхід першого комутатора 5 з'єднаний з інформаційним виходом регістра 2 різниці координат Другий інформаційний вхід першого комутатора 2 з'єднаний з інформаційним виходом регістра 3 координатного приросту Керуючий вхід першого комутатора 5 з'єднаний з виходом ЗО блоку керування та входом переносу суматора 7 Вихід першого комутатора 5 сполучений з інформаційним входом суматора 7 Інформаційний вхід блоку 6 ключів з'єднаний з групою парафазних виходів регістра 1 координатного приросту та з адресним входом комутатора 10 Блок 6 ключів з'єднаний з виходом 34 блоку 11 керування ]лформацшний вихід блоку 6 ключів підключений до установочних входів суматора 7 Установочний вхід суматора 7, що являє собою накопичуючий суматор, з'єднаний з інформаційним виходом блоку 6 ключів Керуючий вхід суматора 7 з'єднаний з виходом 32 блоку 11 керування Інформаційний вхід суматора 7 сполучений з виходом першого комутатора 5 Вхід переносу суматора 7 з'єднаний з виходом ЗО блоку керування та керуючим входом першого комутатора 5 Вихід знакового розряду суматора з'єднаний з входом 33 блоку 11 керування Інформаційний вихід накопичуючого суматора 7 з'єднаний з інформаційним входом регістра 2 різниці координатних приростів Перший керуючий вхід першого зсувного регістра 8 маски з'єднаний з другим входом 15 інтерполятора Другий керуючий вхід регістра 8 з'єднаний з виходом 25 блоку керування та другим керуючим входом другого зсувного регістра 9 маски Інформаційний вхід регістра 8 сполучений з дванадцятим входом 13 інтерполятора та інформаційним входом другого зсувного регістра 9 маски Перший керуючий вхід другого зсувного регістра 9 маски з'єднаний з другим входом 15 інтерполятора Другий керуючий вхід регістра 9 з'єднаний з виходом 25 блоку керування та другим керуючим входом першого зсувного регістра 8 маски Інформаційний вхід другого зсувного регістра 9 маски сполучений з дванадцятим входом 13 інтерполятора та інформаційним входом першого зсувного 10 регістра 8 маски Адресний вхід другого комутатора 10 з'єднаний з виходом 42 блоку 11 керування та з парафазним виходом зсувного регістра 1 Інформаційний вхід другого комутатора 10 з'єднаний з інформаційним виходом другого зсувного регістра 9 маски Вихід комутатора 10 з'єднаний з шостим виходом 44 інтерполятора Перший керуючий вхід блоку 11 керування сполучений з другим входом 15 інтерполятора Вхід 26 блоку 11 керування з'єднаний з першим входом 14 інтерполятора Вхід 27 блоку 11 керування сполучений з сьомим входом 16 інтерполятора Вхід 28 блоку 11 керування з'єднаний з виходом лічильника 4 Вхід 33 блоку 11 керування сполучений з виходом знакового розряду накопичуючого суматора 7 Шостий вхід блоку 11 керування з'єднаний з шостим входом 41 інтерполятора Виходом 29 блоку 11 керування з'єднаний з другим керуючим входом лічильника 4 Вихід ЗО блоку керування з'єднаний з керуючим входом першого комутатора 5 та з входом переносу суматора 7 Вихід 31 блоку 11 керування з'єднаний з другим керуючим входом зсувного регістра 1 та з керуючим входом регістра 2 різниці координатних приростів Вихід 32 блоку 11 керування з'єднаний з керуючим входом накопичуючого суматора 7 Вихід 34 блоку 11 керування з'єднаний з блоком 6 ключів Виходи 35 - 38 блоку 11 керування сполучені ВІДПОВІДНО з третім - шостим керуючими входами блоку 12 вихідних координат Вихід 42 блоку 11 керування з'єднаний з адресним входом другого комутатора 10 Вихід 24 блоку 11 керування з'єднаний з другим виходом 24 інтерполятора Вихід 25 блоку 11 керування з'єднаний з четвертим виходом 25 інтерполятора та з другим керуючим входом першого зсувного регістра 8 маски і з другим керуючим входом другого зсувного регістра 9 маски Перший керуючий вхід 18 блоку 12 вихідних координат сполучений з дев'ятим входом 18 інтерполятора Перший інформаційний вхід 17 блоку 12 вихідних координат сполучений з восьмим входом 17 інтерполятора Другий керуючий вхід блоку 12 вихідних координат з'єднаний з другим входом 15 інтерполятора Третій - шостий керуючі входи з'єднані ВІДПОВІДНО з 35-38 виходами блоку 11 керування Сьомий керуючий вхід 19 блоку 12 вихідних координат сполучений з десятим входом 19 інтерполятора Другий інформаційний вхід 39 блоку 12 керування сполучений з одинадцятим входом 39 інтерполятора Восьмий - десятий керуючі входи блоку 12 вихідних координат сполучені ВІДПОВІДНО входами 20-22 інтерполятора Перша група виходів 23 блоку 12 вихідних координат підключена до третього виходу 23 інтерполятора Друга група виходів 40 блоку 12 вихідних координат підключена до першого виходу 40 інтерполятора Перший, другий і третій входи вузла 46 пам'яті підключені до виходів другого регістра 54, а четвертий вхід - до другого входу блоку керування і до першого входу елемента І 69 Перші п'ять виходів вузла 46 пам'яті з'єднані з інформаційним входом першого регістра 53 Шостий - восьмий виходи вузлів 46 пам'яті з'єднані ВІДПОВІДНО З першим третім входами другого регістра 54 Перший-третій 12 11 50547 виходи першого регістра 53 підключені ВІДПОВІДНО них координат сполучений з третіми входами еледо п'ятого 34, третього ЗО і першого 31 виходам ментів І-АБО 78,79 Третій вхід 20 інтерполятора блоку 11 керування Четвертий вихід 73 регістра з'єднаний з інформаційним входом дев'ятого три53 підключений до перших входів елементів 60, гера 77 Другий вхід 22 блоку 12 вихідних коорди62, 63 П'ятий вихід 74 регістра 53 з'єднаний із пенат з'єднаний з керуючим С - входом тригера 77 ршим входом елемента 61 Керуючі R-входи регісПрямий вихід тригера 77 підключений до третього трів 53 та 54 підключені до виходу першого елекеруючого входу першого координатного лічильнимента І 48 і R-входам першого 47 та четвертого 51 ка 81 Інверсний вихід тригера 77 підключений до D - тригерів Керуючі С - входи першого 53 і друготретього керуючого входу третього координатного го 54 регістрів підключені ВІДПОВІДНО ДО ВИХОДІВ лічильника 83 Інформаційний D-вхід D-тригера 80 другого 55 і третього 56 елементів І Інформаційз'єднаний з четвертим входом 21 інтерполятора ний D - вхід тригера 47 з'єднаний з виходом логічДругий вхід 22 блоку 12 вихідних координат з'єдної одиниці, а керуючий С - вхід - із входом 15 блонаний з керуючим С - входом тригера 80 Прямий ку 11 керування, С - входами D-тригерів 49 і 50 і та інверсний виходи тригера 80 підключені ВІДПОвходом елемента І 57 D - входи D - тригерів 49, 50 ВІДНО до третього входу другого 82 і третьому вхоз'єднані ВІДПОВІДНО з 26, 27 входами блоку 11 кеду четвертого 84 координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ Інфорування Вихід D - тригера 49 з'єднаний з входом рмаційний вхід першого 81 і другого 82 елемента АБО-Ш 59 і з виходом 42 блоку 11 керукоординатних ЛІЧИЛЬНИКІВ підключені до інформавання Інверсний вихід D -тригера 50 сполучений з ційного входу блоку 12 і восьмого входу 17 інтердругим входом елемента АБО-Ш 59, інверсний полятора Інформаційні входи третього 83 і четвевихід якого з'єднаний з 38 виходом блоку 11 керуртого 84 координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ підключені до вання Третій вхід блоку 11 керування сполучений інформаційного входу блоку 12 вихідних коордиз другим входом елемента АБО 58 і з третім вхонат і до одинадцятого входу 39 інтерполятора дом елемента АБО-НІ 59 Вихід елемента І 57 Перший вхід 18 блоку 12 з'єднаний з першими кесполучений з інверсним R-входом D-тригера 64 і з руючими входами (SF) координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ S-входом D-тригера 66 Вихід елемента АБО 58 81 і 82 і дев'ятим входом 18 інтерполятора Десясполучений з С-входом D-тригера 64, інверсний тий вхід 19 інтерполятора з'єднаний з сьомим вховихід якого з'єднаний з елементом І 48 Вихід Dдом блоку 12 і першими керуючими входами коортригера 64 сполучений з входом елемента І 68 динатних ЛІЧИЛЬНИКІВ 83 і 84 Четверті керуючі Шостий вхід 41 інтерполятора з'єднаний з входом входи ЛІЧИЛЬНИКІВ 81 і 82 підключені до п'ятого елемента І 48 і другим входом елемента І 57 Викеруючого входу 37 блоку 12 вихідних координат хід тригера 47 підключений до інформаційного D Четверті керуючі входи третього 83 і четвертого 84 входу тригера 51, керуючий С - вхід якого з'єднаЛІЧИЛЬНИКІВ з'єднані з виходом четвертого елеменний з прямим виходом формувача 52 імпульсів, та АБО 76 Другі керуючі входи першого 81 і тредругим входом другого елемента І 55 і другими тього 83 координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ з'єднані з виховходами елементів АБО 58, 63,67 Вихід тригера дом першого елемента І-АБО 78 Другі керуючі входи другого 83 і четвертого 84 координатних 51 підключений до першого входу першого 55 і ЛІЧИЛЬНИКІВ підключені до виходу другого елемендругого 56 елементів І Інверсний вихід формувача та І-АБО 79 Виходи першого 81 і другого 82 коор52 імпульсів підключений до входів елементів І 56, динатних ЛІЧИЛЬНИКІВ підключені до першого інфо60 і 61 і входу елемента І-НІ 62 Вихід шостого рмаційного виходу 23 блоку 12 вихідних елемента 161 з'єднаний з четвертим виходом 32 координат, а виходи третього 83 і четвертого 84 блоку 11 керування Вихід елемента І 60 сполучекоординатних ЛІЧИЛЬНИКІВ - до другого інформаційний з входом елемента Ш 65 і з виходом 29 блоку ного виходу 40 блоку 12 вихідних координат Пер11 керування Інверсний вихід елемента Ш 65 споший вхід четвертого елемента 76 підключений до лучений з входом елемента І 69 і з виходом 36 п'ятого входу блоку 12, а другий вхід - до шостого блоку 11 керування Вихід елемента І 69 сполучевходу блоку 12 ний з виходом 35 блоку 11 керування Інверсний R-вхід D-тригера 66 сполучений з інверсним вихоЗсувний регістр 1 координатного приросту видом елемента Ш 62 С-вхід D-тригера 66 сполучекористовується для збереження більшого приросний з виходом елемента АБО 63 Вихід D-тригера ту (М), що надходить від зовнішнього пристрою по 66 з'єднаний з 37 виходом блоку 11 керування, з входу 14 Запис в регістр 1 здійснюється переднім другим входом елемента АБО-НІ 67 і з входом фронтом сигналу запису, що надходить на другий елемента І 68 Виходи 24 блоку 11 керування з'єдвхід 15 інтерполятора наний з виходом елемента 168, а вихід 25 - з виРегістр 2 різниці координатних приростів викоходом елемента АБО-НІ 67 ристовується для збереження різниці більшого М та меншого N приростів Зазначена різниця надІнформаційний D-вхід тригера 75 з'єднаний з ходить на інформаційний вхід регістра 2 з виходу п'ятим входом 22 інтерполятора Тригер 75 піднакопичуючого суматора 7 і записується в регістр ключений до другого входу 15 інтерполятора 2 переднім фронтом сигналу, що надходить з виПрямий вихід тригера з'єднаний з четвертим вхоходу 31 блоку 11 керування дом першого 78 і другим входом другого 79 елементів І-АБО Інверсний вихід сьомого D-тригера Регістр 3 координатного приросту використо75 підключений до другого входу першого 78 і четвується для збереження меншого приросту N, що вертому входу другого 79 елементів І-АБО Третій задає відрізок прямої, який інтерполюється Запис керуючий вхід 35 блоку 12 вихідних координат в регістр 3 здійснюється переднім фронтом сигнасполучений з першими входами елементів І-АБО лу, що надходить на другий вхід 15 інтерполятора 78,79 Четвертий керуючий вхід 36 блоку 12 вихідЛічильник 4 призначений для визначення за 14 13 50547 кінчення процесу інтерполяції В нього записується воі На виході 23 блоку 12 вихідних координат пезначення половини більшого приросту, що надхорші п розрядів задають координату Х| першої з дить на перший вхід 14 інтерполятора Одержання точок крокової траєкторії, а ІНШІ П розрядів - коорполовини більшого приросту досягають монтаждинату Y| першої з точок крокової траєкторії, форною комутацією інформаційного входу лічильника мованої в даний момент часу На виході 40 блоку 4 Запис в лічильник 4 забезпечується активним 12 вихідних координат перші п розрядів визначарівнем сигналу, що надходить на його перший кеють координату Хг, а ІНШІ П розрядів - координату руючий вхід, з другого входу 15 інтерполятора Y| другої з точок крокової траєкторії, що формуються в даний момент часу Перший керуючий і На другий вихід першого комутатора 5 переперший інформаційний входи блоку 12 призначені дається інверсне значення меншого приросту, що для виконання операції "позиціювання" початкової надходить від регістра 3 координатного приросту точки вектора, тобто занесення в блок 12 коордиБлок 6 ключів при значенні логічної одиниці на нат Хп, Yn початкової точки вектора Другий інфорйого керуючому вході, з'єднаному з виходом 34 маційний і сьомий керуючий входи блоку 12 приблоку 11 керування, забезпечує передачу значензначені для запам'ятовування в блоці 12 ня зі свого інформаційного входу на вихід координат X та Y кінцевої точки вектора На третій Суматор 7 являє собою накопичуючий сумавхід 20 інтерполятора від зовнішнього пристрою тор і здійснює підсумовування значення з його надходить інформація про знак приросту ДХ При інформаційного входу зі значенням, що зберігаДХ > 0 значення сигналу на третьому вході 20 інється в його внутрішньому регістрі Сигнал із витерполятора, з'єднаному з входом блоку 12 вихідходу знакового розряду суматора надходить на них координат, дорівнює 1, а при ДХ 0 на четвертий вхід 21 інтерполятора, що реднім фронтом сигналу, що надходить на його з'єднаний з дев'ятим входом блоку 12 вихідних керуючий вхід із виходу 32 блоку 11 керування координат, виставляється значення логічної одиПерший зсувний регістр 8 маски використовуниці, в протилежному випадку - значення логічного ється для формування розрядів маски для точок нуля Сигнал на п'ятому вході 22 інтерполятора вектора, що формуються в прямому напрямку і визначає мажоритарність координатних приростів передачі їх на п'ятий вихід 43 інтерполятора РеПри ДХ > AY на вхід 20 інтерполятора виставлягістр 8 є зсувним і циклічним ється значення логічної одиниці, в протилежному Другий зсувний регістр 9 маски використовувипадку -значення логічного нуля Запис ознак, що ється для формування розрядів маски точок векнадходять на входи 20 - 22 блоку 12 вихідних котора в зворотному напрямку і передачі їх розрядів ординат, відбувається сигналом, що надходить від на інформаційний вхід комутатора 10 Регістр 9 є зовнішнього пристрою на другий вхід 15 інтерпозсувним і циклічним Кожний і-й розряд інформалятора Сигнали, що формуються на виходах 37, ційного входу регістра 9 з'єднаний з (п - і + 1)-м 38 блоку 11 керування, призначені дня керування розрядом дванадцятого входу 13 інтерполятора, видачею координатних точок крокової траєкторії (п - розрядність входу), тобто здійснюється дзерНа вході 36 формується опорна імпульсна ПОСЛІкальне відображення вмісту регістру 8 ДОВНІСТЬ, ПІД дією якої здійснюється видача координат крокової траєкторії по провідній координаті, Другий комутатор 10 використовується для а на виході 35 блоку 11 керування формується формування на шостому виході 44 інтерполятора ПОСЛІДОВНІСТЬ імпульсів, призначених для видачі значень пікселів у ВІДПОВІДНОСТІ З поданою маскою, координат крокової траєкторії по непровідній (мезначення якої зберігається у другому зсувному ншій) координаті Під ДІЄЮ сигналу, який формурегістрі 9 маски Розрядність адресного входу друється на виході 25 інтерполятора, здійснюється гого комутатора 10 дорівнює 1 = Іодгр, де р - роззапис вихідних координат, що сформувались на рядність маски Молодший розряд адресного вховиходах 23, 40, у зовнішню пам'ять Запис відбуду другого комутатора 10 з'єднаний з виходом 42 вається заднім фронтом сигналу блоку 11 керування, а старші р - 1 розрядів - з виходом зсувного регістра 1 Блок 11 керування здійснює керування операційними вузлами інтерполятора ВІДПОВІДНО ДО алгоритму роботи Молодший розряд першого входу 14 інтерполятора підключений до входу 26 блоку 11 керування Молодший розряд сьомого входу 16 інтерполятора підключений до входу 27 блоку 11 керування На виході 24 інтерполятора формується сигнал "Кінець інтерполяції" Значення логічного нуля на виході 24 сигналізує про інтерполяцію відрізка в заданий момент часу, тобто про зайнятість інтерполятора При значенні логічної одиниці на виході 24 інтерполятор готовий до прийняття вихідного задания відрізка прямої Під дією сигналу, що формується на виході 25 інтерполятора, відбувається запис вихідних координат, які формуються на виходах 23 та 40, у зовнішню пам'ять Блок 12 вихідних координат призначений для формування координат відразу двох точок кроко Вузол 46 постійної пам'яті призначений для збереження макрокоманд, що визначають виконання необхідних операцій Перший-четвертий входи вузла 46 пам'яті визначають адресу мікрокоманди Сигнали на шостому, сьомому, восьмому виходах вузла 46 пам'яті спільно зі значенням сигналу переповнення суматора 7 утворять адресу мікрокоманди, що буде виконуватись в наступному такті Перший регістр 53 призначений для збереження мікрокоманди На виході елемента 48 формується сигнал установки в початковий стан регістрів 53 та 54 і тригерів 47 і 51 Тригери 47 і 51 призначені для присинхронізованого початку роботи інтерполятора до першого імпульсу, який формується формувачем 52 імпульсів після надходження сигналу "Пуск" на перший вхід блоку 11 керування Стан сьомого D-тригера 75 визначає співвідношення 15 50547 16 приростів координат ДХ, і ДУ, що задають вихідний відрізок прямої Запис у тригер 75 здійснюється N_ переднім фронтом сигналу, що надходить на дру= 0,5 М гий вхід 15 інтерполятора При ДХ > ДУ на вхід 22 інтерполятора виставляється значення логічної де [5] - оператор відокремлення цілої частини одиниці, у іншому випадку - значення логічного числа В т о ч ц і Х ^ М - D нуля Восьмий тригер 77 призначений для збереження знака приросту ДХ При ДХ 0 - значення логічної одиниці Запис в тригер 77 здійснюється переднім фронтом сигналу, що надходить на другий вхід блоку 12 Тригер 80 призначений для збереження знака Оскільки відхилення ідеальної прямої від найприросту ДУ При ДУ 0 D ДУ координаті симетрична відносно свого центру на виході елемента 78 формуються крокові прироМожна визначити, що значення крокових присти по головній (більшій), а на виході елемента 79 ростів по непровідній координаті є найближчими - по непровідній (меншій) координаті При ДУ > ДХ до центру ПОСЛІДОВНОСТІ, оскільки їх значення момаємо протилежну ситуацію жуть відрізнятися через різне число одиничних Перший 81 і другий 82 координатні лічильники приростів за перший і другий напівцикли формують координати крокової траєкторії з початЯкщо М і N парні, то точка (N/2, МУ2) ідеальної кової точки вектора, причому лічильник 81 визнапрямої збігається з точкою решітки, а числа одичає абсцису, а лічильник 82 - ординату точки відріничних крокових приростів по непровідній коордизка прямої Координатні лічильники 83 і 84 наті за перший і другий напівцикли збігаються формують координати точок крокової траєкторії з Звідси випливає, що при парних М і N властивість кінцевої точки вектора, причому третій координатсиметричності крокових приростів по непровідній ний лічильник 83 визначає координату X, а четвертий координатний лічильник 84 - координату У координаті виконується для в а х ^ - і Початкова установка ЛІЧИЛЬНИКІВ 81 і 82 здійсДля позначення парності і непарності N і М нюється сигналом, що надходить на перший вхід вводять ДОПОМІЖНІ параметри Я,і, = [N/2] та Z = блоку 12 Початкова установка ЛІЧИЛЬНИКІВ 83 і 84 [М/2] здійснюється одиничним рівнем сигналу, що надПри парному М та непарному N ходить на десятий вхід 19 інтерполятора При значенні логічної одиниці на четвертому керуючому вході координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ 81 - 84 їх лічба М 2 J [ 2Z, припиняється, тобто останні переходять у режим В даному випадку в М/2-такті по непровідній збереження інформації Третій керуючий вхід ЛІкоординаті можна виконувати як нульовий, так і ЧИЛЬНИКІВ 81-84 визначає їхній режим лічби При одиничний елементарний крок, оскільки точність дозволі лічби одиничний рівень сигналу на зазнаапроксимації в обох випадках не перевищує полоченому вході визначає лічбу в прямому напрямку, вини кроку дискретизації Для першого нагавоктатобто в режимі додавання, а при значенні логічнонта наявність двох одиничних крокових приростів го нуля - у зворотному напрямку, тобто в режимі по непровідній координаті в суміжні тактові моменвіднімання Другий керуючий вхід ЛІЧИЛЬНИКІВ 81 ти часу неможливе Звідси випливає, що якщо при 84 є їхнім входом лічби При надходженні передпарному М та непарному N в М/2-такті виконується нього фронту сигналу на зазначеному вході відбуодиничний кроковий приріст по непровідній коорвається шкрементна зміна вмісту лічильника динаті, то в (М/2 + 1) - такті значення крокового ЛІНІЙНИЙ інтерполятор працює наступним чиприросту по непровідній координаті нульове і наном впаки Необхідно довести, що ПОСЛІДОВНІСТЬ крокових При парному М та непарному N ордината ідеприростів по непровідній (меншій) координаті при альної прямої в точці М/2 дорівнює 4 Відхилення інтерполяції відрізка прямої з максимальною точточки (Z-і, Я.1,) решітки від зазначеного ординатного ністю симетрична щодо свого центру за винятком рівня дорівнює не більш ніж двох найближчих до нього значень приростів ^____ '~2z7+l' Нехай відрізок прямої, що інтерполюється заданий меншим N і більшим М приростами, причоа точки (Zi + 1,Я,і) -A,i(2Zi + 1) Враховуючи, що му М > 2N зазначені відхилення менше по модулю 0,5, а таВідхилення ідеальної прямої У = NX/M від кож їх знаки, робимо висновок, що в такті (Zi + 1) найближчого ординатного рівня решітки в точці X по непровідній координаті кроковий приріст не фо 17 50547 18 рмується, тобто в зазначеному такті виконують товується метод оцінювальної функції, початкове горизонтальне переміщення значення якої приймають рівним половиш більшого приросту М Метод забезпечує максимальну Цілком аналогічно можна показати, що при неточність апроксимації при гарантованому попапарному значенні М та N в такті (Zi + 1) по непроданні в кінцеву точку вектора Значення оцінювавідній координаті виконують одиничний кроковий льної функції ОФ визначається ВІДПОВІДНО ДО наприріст Таким чином, ПОСЛІДОВНІСТЬ крокових приступних виразів ростів по непровідній координаті симетрична відносно свого центру Винятком є не більш двох 0Ф,=[_МП}; значень крокових приростів, що безпосередньо прилягають до центру і обумовлені парністю або при ОФ, непарністю М та N Використовуючи відому властивість ПОДВІЙНО0Ф,=0Ф,~Ы СТІ крокових приростів, поширюємо отримані реПри ОФ| 0 приростами М та N, що належить другому напівоквиконується крок по провідній координаті танту, можна звести до інтерполяції відрізка зі При інтерполяції відрізка прямої від зовнішньоприростами М, M-N, що належить першому напівго пристрою надходять ВИХІДНІ операнда, що виоктанту, шляхом інвертування його крокових призначають заданий відрізок прямої і його напрямок ростів по непровідній координаті) у дискретному координатному просторі Значення крокових приростів по непровідній Спочатку в координатні лічильники 81 і 82 координаті в центрі ПОСЛІДОВНОСТІ приведеш в блоку 12 вихідних координат записуються значентабл 1 ня координат X, Y початкової точки вектора, що Важливо зауважити, що при визначенні різниці виставляються не восьмий інформаційний вхід 17 M-N (у випадку застосування властивості ПОДВІЙінтерполятора Запис робиться сигналом, що надНОСТІ) парність останньої залежить від парності М ходиться на дев'ятий вхід 18 інтерполятора В кота N, наприклад при непарному М та N різниця Мординатних лічильниках 83 і 84 під дією сигналу на N парна десятому вході 19 інтерполятора запам'ятовуютьЗ приведених теоретичних викладень виплися координати Хк, YK кінцевої точки вектора ває, що при апроксимації відрізка прямої в дискреПісля ЦЬОГО на інформаційну шину 14 виставтному координатному просторі з максимальною ляється значення більшого приросту М, що запиточністю апроксимації через одноваріантність висується в зсувний регістр 1 В лічильнику 4 запаконання елементарних кроків можлива процедура м'ятовується значення [М/2], отримане монтажною визначення координат відразу двох точок крокової комутацією Для цього кожний і + 1-й розряд інфотраєкторії, що і покладено в основу роботи інтеррмаційної шини 14 з'єднаний з і-м розрядом інфополятора рмаційного входу лічильника 4 Значення [М/2], що На фіг 4 приведений приклад апроксимації записане в лічильник 4, визначає КІЛЬКІСТЬ інтервідрізка прямої Він заданий координатами Хн, YH поляційних тактів В регістр 3 координатного припочаткової точки вектора, приростами координат росту записується значення меншого приросту, що ДХ, ДУ і координатами Хк, YK кінцевої точки виставляється на сьомий інформаційний вхід 16 Очевидно, що координати другої точки а векінтерполятора Оскільки вихід регістра 3 коордитора можна визначити, знаючи Xo.Yo і значення натного приросту утворене непровідними виходакрокового приросту в першому інтерполяційному ми його тригерів, то регістр 3 координатного притакті Оскільки крокові прирости по непровідній росту забезпечує збереження значення меншого координаті в першому й останньому такті збігаприросту і його інвертування, тобто одержання ються, то, знаючи координати кінцевої точки Y12, зворотнього коду меншого приросту Х-І2 і значення крокового приросту в першому інВ блоці 11 керування запам'ятовуються знатерполяційному такті, можна знайти координати чення молодших розрядів М і N, що виставляютьточки а-і2 крокової траєкторії Тут важливо відзнася ВІДПОВІДНО на входи 14 і 16 інтерполятора Значити, що при визначенні координат точок аі і а-іг чення молодших розрядів М і N визначають їхню крокові прирости враховуються різними способапарність (одиничне значення молодшого розряду ми, оскільки в першому випадку інтерполяція рооперанда вказує на його непарність) Крім того, в биться з початку вектора, а в другому випадку - з блоці 12 запам'ятовується ряд ознак, що визначайого кінця ють орієнтацію відрізка прямої відносно координаРозрахунок координат точок крокової траєктотних осей Це знаки вихідних приростів, а також рії при N = 4, М = 11 (фіг 4) приведений в табл 2 ознака, що визначає їхню мажоритарність З приведених викладень випливає, що при зуНа третій вхід 20 інтерполятора надходить стрічній інтерполяції з початкової і кінцевої точок значення логічної одиниці при ДХ > 0, де ДХ - знавектора тільки при парному М і непарному N крочення приросту вихідного відрізка прямої по осі кові прирости в центрі ПОСЛІДОВНОСТІ в сусідніх такабсцис, і логічного нуля при ДХ < 0 тах відрізняються Це складає особливий випадок Логічна одиниця на четвертому вході 21 виінтерполяції, що вимагає особливої реалізації (назначає додатній знак приросту ДУ, де ДУ - значендалі він буде врахований при синтезі блоку 11 кеня приросту вихідного відрізка прямої по осі ордирування) нат При ДХ AY на п'ятий вхід 22 інтерполятора виставляється рівень логічної одиниці, а при ДХ 0, ТО В перший тактовий момент часу із вмісту суматора 7 віднімається значення меншого приросту, тобто забезпечується передача інверсного значення меншого приросту через перший комутатор 5 на інформаційний вхід суматора 7, і на його вхід переносу виставляється значення логічної одиниці Слід зазначити, що зважаючи на те, що згідно алгоритму роботи запропонованого ЛІНІЙНОГО інтерполятора при обчисленні значень оцінювальної функції використовується операція віднімання тільки для значень меншого приросту, то сигнал переносу для накопичуючого суматора 7 формується при формуванні для першого комутатора 5 сигналу передачі на його вихід значення меншого приросту При від'ємному значенні оцінювальної функції, що зберігається в суматорі 7, до вмісту останнього додається значення M-N, що зберігається в регістрі 2 Передача значення M-N на інформаційний вхід суматора 7 досягається подачею на керуючий вхід комутатора логічного нуля При додатному 50547 20 знаку оцінювальної функції, що зберігається в суматорі 7, від вмісту останнього віднімається значення М/2 В залежності від знака оцінювальної функції, знаків вихідних приростів і їх мажоритарної в блоці 12 вихідних координат на виходах елементів І-АБО 78 і 79 формуються крокові прирости по непровідній і провідній координатам, причому крокові прирости по провідній координаті формуються в кожному інтерполяційному такті З кожним інтерполяційним тактом відбувається зміна вмісту координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ 81 і 82, які визначають координати прямої, що інтерполюється в напрямку від початкової до кінцевої точки Монтажною комутацією забезпечена зміна вмісту координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ 83 і 84 таким чином, щоб останні інтерполювали відрізок прямої від кінцевої точки до початкової, тобто в зворотному напрямку відносно ЛІЧИЛЬНИКІВ 81 і 82 Оскільки пари координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ 81, 82 і 83, 84 використовують ті ж самі крокові прирости і працюють у протилежних режимах лічби, то забезпечується видача в кожному інтерполяційному такті координат відразу двох точок крокової траєкторії, що симетричні щодо центру прямої На фіг 6 показані режими лічби координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ для конкретних напрямків відрізків 3 приведених прикладів видно, що якщо лічильник 81 працює в режимі додавання, то лічильник 84 - в режимі віднімання (оскільки робиться зустрічна інтерполяція відрізка прямої з початкової і кінцевої точок) Аналогічна картина характерна і для координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ 82 і 83 На фіг 5 показані приклади апроксимації відрізків прямої в залежності від парності і непарності більшого М та меншого N приростів при М > 2N, причому точки аі крокової траєкторії одержують координатними лічильниками 81 і 82, а точки Ь, координатними лічильниками 83 і 84 З фіг 5а видно, що в останньому (сьомому) інтерполяційному такті пари координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ 81, 82 і 83, 84 формують координати однієї і тієї ж точки При парному М і непарному М(фіг5б) сполучення крокових приростів по непровідній координаті в центрі відрізка повинно бути рівним 01 В запропонованому лінійному інтерполяторі вказане реалізується наступним чином Координатні лічильники 81, 82 і 83, 84 формують спільно крокову траєкторію, що складається з шести тактів, тобто від точки ао - до точки ає (лічильники 81 і 82) від точки bo до точки Ьє (лічильники 83 і 84) В сьомому інтерполяційному такті забороняється лічба координатним лічильникам 83 і 84, тобто вони зберігають координату точки Ьє При цьому координатні лічильники продовжують сприймати крокові прирости ще одного інтерполяційного такту, що забезпечує формування точки aj крокової траєкторії При непарному М та парному N пари координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ працюють спільно протягом семи тактів При цьому лічильники 81 і 82 відпрацюють траєкторію від точки ао до точки aj, а лічильники 83 і 84 - від точки bo до точки Ь? Таким чином, формування горизонтального приросту (а?,ір) в центрі ПОСЛІДОВНОСТІ одержують автоматично Аналогічна ситуація, тобто відтворення діаго 22 21 50547 нального переміщення в результаті спільної потаключений до виходу тригера 49, в якому знахоісгової роботи двох пар координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ, диться молодший розряд більшого приросту Стамає місце і при непарних М та N Цілком очевидно, рші розряди адресного входу підключені що аналогічні ситуації характерні і при М 2N, має місце половина більшого приросту при парному М і непарному N Особливістю роботи другого комутатора 10 є те, що при поданні на його адресні входи нуля Формування значення маски для ВІДПОВІДНИХ вибірка починається з молодшого розряду зсувноточок відрізка, який інтерполюється, здійснюється го регістру (першого розряду), при подачі 1 - вибірнаступним чином Обидва регістри 8 і 9 працюють ка починається з другого розряду і так далі В цьосинхронно в режимі зсуву В першому зсувному му випадку буде враховуватись те, що значення регістрі 8 маски формуються значення маски для маски буде видаватися і на початкову і кінцеву точок відрізка в напрямку від початку до кінця Коточки жний і-й розряд інформаційного входу регістра 9 з'єднаний з (п — і + 1)-м розрядом дванадцятого Граф-схема алгоритму роботи інтерполятора входу 13 інтерполятора (п - розрядність входу), приведена на фіг 7 Розглянемо роботу блоку кетобто в другому зсувному регістрі 9 маски зберігарування Для запобігання гонок та змагань при ється дзеркальне відображення вмісту регістра 8 синтезі блоку був використаний принцип єдиної часової організації В циклі підготовки в тригерах 49 і 50 переднім RG8 фронтом сигналу на другому вході 15 інтерполятора запам'ятовуються ВІДПОВІДНО МОЛОДШІ розряm m m m m m m ra ди М І N, що вказують на парність і непарність ви1 0 7 6 5 4 3 2 хідних приростів Нульовим рівнем сигналу на другому вході 15 інтерполятора встановлюється в одиничний стан тригер 66, що забороняє в циклі RG9 підготовки роботу координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ 81 84 Останнє виключає можливі помилкові спраin m m m m m ш m цьовування зазначених ЛІЧИЛЬНИКІВ ОДИНИЧНИЙ 0 1 2 3 4 5 6 7 стан тригера 66 забороняє проходження синхроімпульсів запису вихідних координат у зовнішню пам'ять, які формуються на виході елемента 67 Значення маски подаються на інформаційний Нульовий рівень сигналу на другому вході 15 вхід другого комутатора 10 Другий комутатор 10 інтерполятора переводить - тригер 64 в нульовий здійснює вибір необхідного розряду маски для стан, що приводить до нульового рівня сигналу на точок відрізка, при інтерполюванні його в зворотвиході елемента І 68 Зазначений сигнал є сигнаньому напрямку Отже маска для точок відрізка лом "Кінець інтерполяції" Переднім фронтом сигформується в двох напрямках від початку до кінця налу на вході 15 інтерполятора (зазначеним фроні в зворотному напрямку Розрядність маски може том сигналу дозволяється робота інтерполятора) бути довільною, але вона повинна бути кратною встановлюється в одиничний стан тригер 47 При степені 2 появі після цього переднього фронту сигналу на Розглянемо принцип формування маски для виході формувача 52 імпульсів встановлюється в точок відрізка, при побудові його в напрямку від одиничний стан тригер 51, що дозволяє прохопочатку до кінця Формування маски відбувається дження імпульсної ПОСЛІДОВНОСТІ від формувача 52 за допомогою зсувного регістра 8 Значення маски на виходи елементів 55 і 56 Зазначені дії по запув регістр надходить від зовнішнього пристрою по ску інтерполятора забезпечують його синхронізовходу 13 Після ЦЬОГО на вихід 43 надходить знавану роботу з переднім фронтом імпульсу від фочення першого розряду маски для початкової точрмувача 52 після надходження сигналу "Пуск" ки відрізка при формуванні відрізка в напрямку від (передній фронт сигналу на вході 15 інтерполятопочатку до кінця Сигнал про видачу першого знара) чення маски і зсув вмісту регістра на один розряд вправо надходить з виходу 25 інтерполятора Рівень логічної одиниці на виході 25 блоку керування забезпечує зсув регістрів 8 і 9 по задньому фронту сигналу і запис значень маски на виходах 43, 44 в відеопам'ять Видача значень розрядів маски припиняється після закінчення інтерполяції відрізка в напрямку від початку до кінця Розглянемо принцип формування маски для точок відрізка при побудові його в зворотньому напрямку Маска для точок відрізка подається з інформаційного виходу другого зсувного регістра 9 маски на інформаційний вхід другого комутатора 10 Розрядність адресного входу комутатора 10 дорівнює Іодгр, де р - розрядність маски Значення, що подається на адресний вхід комутатора вказує на розряд регістра, з якого здійснюється вибірка Молодший розряд адресного входу під В інтерполяторі не передбачена початкова установка знакового розряду накопичуючого суматора 7 Карта прошивки вузла 46, приведена в табл 2, складена таким чином, щоб забезпечити правильну роботу інтерполятора до моменту обнуління Оскільки ВИХІДНИЙ стан другого регістра 54 нульовий, то з приходом через елемент 55 першого імпульсу від формувача 52 в регістрі 53 заповниться перша мікрокоманда, що має адресу 0000 або 1000 в залежності від значення знакового розряду суматора 7 Мікрокоманди по зазначених адресах ідентичні і мають той самий адресний перехід (вміст регістра 64) - 001 Отже, в другому такті виконується мікрокоманда з адресою 1001 або 0001, які також ідентичні і мають адресний перехід 010 В другому такті циклу підготовки з 23 50547 24 більшого приросту віднімається менший, і, отже, знаковий розряд суматора 7 приймає нульовий стан Подальші переходи робляться ВІДПОВІДНО ДО таблиці ІСТИННОСТІ (табл 2) вузла 46 постійної пам'яті По закінченні циклу підготовки (граф-схема алгоритму роботи інтерполятора, карта прошивки блоку 46 і часова діаграма роботи інтерполятора в циклі підготування на фіг 9) на виходах 73 і 74 регістра 53 встановлюється рівень логічної одиниці, що дозволяє проходження імпульсів на лічильник 4 через елемент 54, на накопичуючий суматор 7 через елемент 61 би пари ЛІЧИЛЬНИКІВ 83 і 84 При цьому пара ЛІЧИЛЬНИКІВ 81 і 82 відпрацює горизонтальний крок Зазначені дії приводять до формування сполучення крокових приростів по непровідній координаті в центрі відрізка, рівному 01 Блок 12 вихідних координат працює наступним чином При задані вихідного відрізка прямої в тригери 77 і 80 записуються ВІДПОВІДНО знаки приростів ДХ, AY (додатному знаку відповідає одиничний стан) При цьому в тригері 75 запам'ятовується ознака, що визначає мажоритарність вихідних приростів AY та ДХ, причому одиничний стан тригера 75 має місце при ДХ > ДУ Одиничний рівень сигналу на виході 73 першого регістра 53 при одиничному рівні сигналу на інверсному виході формувача 63 імпульсів приводить до установки тригера 66 у нульовий стан Останнє дозволяє проходження імпульсів від формувача 52 через елемент АБО 61 Під дією імпульсної ПОСЛІДОВНОСТІ на виході елемента АБО 67 відбувається запис вихідних координат у зовнішню пам'ять В залежності від стану тригера 75, а також від знака оцінювальної функції на виходах елементів 78 і 79 формуються крокові прирости, що надходять на входи лічби координатнихЛІЧИЛЬНИКІВ 81 84 Режими лічби пар координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ 81, 82 і 83, 84 визначають тригера 77 і 80 На виходах пари координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ 8 1 , 82 І 83, 84 формують координати точок крокової траєкторії, що записуються в зовнішню пам'ять заднім фронтом сигналу, формованим на четвертому виході 25 інтерполятора Розподіл керуючих впливів стосовно опорної імпульсної ПОСЛІДОВНОСТІ, яка формується елементом 52, приведено на фіг 8 З кожним імпульсом, що формується на виході елемента І 60, вміст лічильника 4 зменшується на одиницю Після надходження на вхід віднімаючого лічильника [М/2] імпульсів на його виході формується сигнал переносу, що надходить на третій вхід 28 блоку 11 керування При наявності сигналу переносу лічильника (нульовий рівень сигналу) і появі переднього фронту сигналу на прямому виході формувача 52 імпульсів тригер 64 встановлюється в стан логічної одиниці, що приводить до переходу тригерів 47 і 51 у нульовий стан, а також обнулінню регістрів 53 і 54 Нульовий стан тригера 51 забороняє проходження імпульсів через ЛОГІЧНІ елементи 55 і 56, а нульовий стан регістра 53 приводить до припинення передачі імпульсних послідовностей через елементи 60 - 62 Процес інтерполяції відрізка прямої закінчений, однак для забезпечення запису останніх вихідних приростів у зовнішню пам'ять передбачена установка тригера 66 в одиничний стан тільки переднім фронтом наступного синхроімпульсу від формувача 52 імпульсів Процес інтерполяції і запис вихідних приростів закінчені Про це сигналізує одиничний рівень сигналу на виході елемента І 62, що з'являється при установці тригерів 64 і 66 в одиничний стан У цьому випадку інтерполятор готовий до прийняття приростів наступного відрізка прямої, що інтерполюється Розглянемо характерну особливість роботи блоку 11 керування Як було показано, при парному М і непарному N сполучення крокових приростів в центрі відрізка повинно бути рівним 01 (фіг 5) Для забезпечення зазначеного введені два тригери 49 і 50, що зберігають значення ознак, що визначають парність і непарність М та N Зокрема, при парному М і непарному N, а також при наявності сигналу переносу лічильника 4 на усіх входах елемента АБО 59 будуть рівні логічної одиниці, що приведе до появи логічної одиниці на виході елемента АБО 59 Зазначеним рівнем в останньому інтерполяційному такті забороняється процес ліч Часові діаграми при апроксимації відрізків прямих М = 9, N = 5 та М = 10, N = 3 приведені ВІДПОВІДНО на фіг 10 і 11 З приведених діаграм видно, що перший задній фронт сигналу на виході 25 формується до моменту видачі перших крокових приростів, що дозволяє записати в зовнішню пам'ять початкові (ВИХІДНІ) точки вектора Після видачі всіх крокових приростів і зміни під їх дією станів координатних ЛІЧИЛЬНИКІВ формується задній фронт сигналу запису вихідних координат В запропонованому інтерполяторі формуються координати відразу двох точок крокової траєкторії, тобто в два рази скорочується час формування бітової карти Розглянемо приклад формування маски при генерації відрізка прямої з більшим приростом, який дорівнює 13, що в ДВІЙКОВІЙ системі дорівнює 1101, при умові, що маска задана восьмирозрядним словом D8, D7, D6, D5, D4, D3, D2, D1 Враховуючи той факт, що для початкової точки, яка не формується інтерполятором також задається розряд маски, то для всього вектору необхідно задати 14 розрядів маски Dl D2 D3 D4 D 5 D 6 D7 D 8 D l D2 D 3 D4 D 5 D 6 При формуванні відрізка від початку до кінця видача значення маски починається з молодшого розряду першого зсувного регістра маски, в даному випадку з D 1 , потім відбувається зсув значення регістра на один розряд вправо, і вже замість значення D1 буде видаватись значення D2 і т д Враховуючи те, що відрізок має більший приріст, що дорівнює 13, зсув буде повторюватись 6 разів останнє значення яке буде видане з першого зсувного регістра маски буде D7 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 - Початковий стан, D1 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 - 1-й зсув, D2 D1 D8 D7 D6 D5 D4 D3 - 2-й зсув, 25 50547 D3 D2 D1 D8 D7 D6 D5 D4 - 3-й зсув, D4 D3 D2 D1 D8 D7 D6 D5 - 4-й зсув, D5 D4 D3 D2 D1 D8 D7 D6 - 5-й зсув, D6 D5 D4 D3 D2 D1 D8 D7 - 6-й зсув Паралельно з видачею значень маски для точок відрізка, що формуються в напрямку від початку до кінця, відбувається вибір значень маски, для точок відрізка, що формуються в зворотному напрямку Для цього за допомогою адресних входів комутатора визначається розряд другого зсувного регістра маски, з якого буде проводитись вибірка потрібного значення маски Розрядність адресного входу розраховується за допомогою формули log 2 p Підставляючи замість р КІЛЬКІСТЬ розрядів маски, в даному випадку їх 8, отримуємо що розрядність адресного входу комутатора дорівнює З Тобто потрібно на адресні входи подати ВІДПОВІДНІ МОЛОДШІ розряди більшого приросту відрізка, в даному випадку це 101 Вибір значення маски з зсувного регістра почнеться з розряду, що ВІДПОВІ 26 дає виходу R5 комутатора Спочатку в ньому буде записане значення маски D6, потім після зсуву регістра на один розряд вправо там буде знаходитись значення маски і т д Так як КІЛЬКІСТЬ зсувів в зсувному регістрі дорівнює 6, то останнє значення маски, яке вибере комутатор з регістра буде D8 D7 D8 D1 D2 D3 D4 D5 D6 - Початковий стан, D6 D7 D8 D1 D2 D3 D4 D5 - 1-й зсув, D5 D6 D7 D8 D1 D2 D3 D4 - 2-й зсув, D4 D5 D6 D7 D8 D1 D2 D3 - 3-й зсув, D3 D4 D5 D6 D7 D8 D1 D2 - 4-й зсув, D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D1 - 5-й зсув, D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 - 6-й зсув На вхід регістра 8 подається восьмирозрядне значення маски, яке по сигналу 15 записується в даний регістр Сигнал про видачу першого значення маски на вихід 43 і зсув вмісту регістра на один розряд вправо надходить від 25 виходу інтерполятора Таблиця 1 Приріст Парність М 0 0 1 1 0 0 1 1 М>2 М