SU1675849A1 - Digital linear interpolator - Google Patents

Digital linear interpolator Download PDF

Info

Publication number
SU1675849A1
SU1675849A1 SU894687257A SU4687257A SU1675849A1 SU 1675849 A1 SU1675849 A1 SU 1675849A1 SU 894687257 A SU894687257 A SU 894687257A SU 4687257 A SU4687257 A SU 4687257A SU 1675849 A1 SU1675849 A1 SU 1675849A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
information
interpolator
increments
Prior art date
Application number
SU894687257A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Витальевич Сандул
Александр Никифорович Романюк
Original Assignee
Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Модуль" Винницкого Политехнического Института
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Модуль" Винницкого Политехнического Института filed Critical Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Модуль" Винницкого Политехнического Института
Priority to SU894687257A priority Critical patent/SU1675849A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1675849A1 publication Critical patent/SU1675849A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в выводных графических устройствах с линейными и матричными органами регистрации, в станках с программным управлением, в которых использованы линейные и матричные исполнительные органы. Цель изобретени  - уменьшение погрешности аппроксимации интерпол тора , Цифровой линейный интерпол тор обеспечивает нахождение многоразр дных приращений, которыми аппроксимирован заданный отрезок пр мой, за один интерпол ционный такт, а затем пропускание сформированных многоразр дных приращений через блок выравнивани , вследствие чего уменьшаетс  неравномерность распределени  единичных импульсов в указанных группах. За счет этого погрешность аппроксимации уменьшаетс  в два раза. Значение N младших разр дов М-разр дных координатных приращений запоминаютс  в регистрах 2 и 3. M-N старших разр дов координатных приращений поступают на адресные входы блока 4 посто нной пам ти , с выходов которого 2 N-1 разр дов приращений записываютс  в регистры 9 и 10. Младший разр д 2м м-разр дных приращений формируетс  N-разр дны- ми двоичными умножител ми 5 и 6, на сл СThe invention relates to automation and computing technology and can be used in output graphic devices with linear and matrix registration bodies, in computer-controlled machine tools that use linear and matrix executive bodies. The purpose of the invention is to reduce the error of approximation of the interpolator. The digital linear interpolator ensures finding the multi-bit increments with which a given segment of the straight line is approximated in one interpolation cycle, and then passing the generated multi-bit increments through the alignment unit, as a result of which the uneven distribution of the single impulses decreases in the indicated groups. Due to this, the approximation error is halved. The value N of the lower bits of the M-bit coordinate increments is stored in registers 2 and 3. MN of the higher bits of the coordinate increments are fed to the address inputs of the permanent memory unit 4, from the outputs of which 2 N-1 bits of the increments are written to registers 9 and 10. The least significant bit of 2m m-bit increments is formed by N-bit binary multipliers 5 and 6, in sl

Description

QSQS

ч елate

0000

N оN o

информационные входы которых с выходов регистров 2 и 3 поступают значени  N младших разр дов координатных приращений X и Y соответственно. На информационные входы блоков 20 и 21 выравнивани  поступают значени  сформированных 2M N-pas- р дных приращений, а с их выходов,the informational inputs of which, from the outputs of registers 2 and 3, receive the values N of the lower bits of the coordinate increments X and Y, respectively. The information inputs of the leveling blocks 20 and 21 receive the values of the generated 2M N-Pasc increments, and from their outputs,

соответствующих ведущей и ведомой координатам , эти значени  считываютс  внешним устройством. Интерпол ци  заданного отрезка пр мой осуществл етс  за 2N+1 интерпол ционных тактов. Блок 1 управлени  осуществл ет синхронизацию работы интерпол тора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. 1 табл.corresponding to the leading and driven coordinates, these values are read by an external device. The interpolation of a given straight line segment takes place in 2N + 1 interpolation cycles. The control unit 1 synchronizes the operation of the interpolator. 2 hp f-ly, 4 ill. 1 tab.

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в выводных графических устройствах с линейными и матричными органами регистрации, в станках с программным управлением, в которых использованы линейные и матричные исполнительные органы.The invention relates to automation and computing technology and can be used in output graphic devices with linear and matrix registration bodies, in computer-controlled machine tools that use linear and matrix executive bodies.

Цель изобретени  - уменьшение погрешности аппроксимации интерпол тора .The purpose of the invention is to reduce the error of the approximation of the interpolator.

На фиг. 1 представлена структурна  схема цифрового линейного интерпол тора; на фиг. 2 - функциональна  схема реализации блока управлени ; на фиг, 3 - функциональна  схема реализации блока выравнивани ; на фиг. 4 - пример аппроксимации заданного отрезка пр мой соответственно дл  известного и данного интерпол тора.FIG. 1 shows a block diagram of a digital linear interpolator; in fig. 2 - functional diagram of the implementation of the control unit; Fig. 3 is a functional diagram of the alignment unit implementation; in fig. 4 shows an example of approximation of a given straight segment, respectively, for a known and a given interpolator.

Цифровой линейный интерпол тор содержит блок 1 управлени , первый 2 и второй 3 регистры координатных приращений, блок 4 посто нной пам ти приращений, первый 5 и второй 6 двоичные умножители, первый 7 и второй 8 триггеры, первый 9 и второй 10 регистры, вход 11 пуска, вход 12 записи по ведущей координате, информационный вход 13, вход 14 записи по ведомой координате, стробирующий выход 15, выход 16 конца интерпол ции, установочный 17 и сигнальный 18 выходы блока управлени , вход 19 начальной установки интерпол тора, первый 20 и второй 21 блоки выравнивани , информационные выходы по ведущей 22 и по ведомой 23 координатам . Блок 1 управлени  содержит генератор 24 импульсов, первый 25, второй 26 и третий 27 элементы И, первый 28 и второй 29 D- триггеры, счетчик 30.The digital linear interpolator contains control block 1, the first 2 and second 3 registers of coordinate increments, block 4 of the fixed increment memory, the first 5 and second 6 binary multipliers, the first 7 and second 8 triggers, the first 9 and second 10 registers, input 11 start, write input 12 on the master coordinate, information input 13, input on the slave coordinate input 14, gate output 15, interpolation end output 16, set 17 and signal 18 outputs of the control unit, input 19 of the initial interpolator setting, first 20 and second 21 alignment units formation outputs on the leading 22 and on the slave 23 coordinates. The control unit 1 contains a pulse generator 24, the first 25, the second 26, and the third 27 And elements, the first 28 and the second 29 D triggers, and the counter 30.

Каждый блок 20 и 21 выравнивани  содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 31i, 312,...312H-1312M N, элементы И 32i, 322,...322H-i, , D-триггер 33.Each alignment block 20 and 21 contains EXCLUSIVE OR elements 31i, 312, ... 312H-1312M N, elements AND 32i, 322, ... 322H-i,, D-flip-flop 33.

Блок 1 управлени  предназначен дл  синхронизации работы интерпол тора.The control unit 1 is designed to synchronize the operation of the interpolator.

Первый 2 и второй 3 регистры координатных приращений служат дл  приема и хранени  N младших разр дов М-разр дных координатных приращений X и Y, определ ющихThe first 2 and second 3 coordinate increment registers are used to receive and store the N lower bits of the M-bit coordinate increments X and Y, defining

заданный отрезок пр мой. Значени  приращений X и Y поступают по входу 13 интерпол тора последовательно во времени. Запись N младших разр дов координатного приращени  в первый регистр 2 координатного приращени  производитс  единичным уровнем на входе 12 интерпол тора. Запись N младших разр дов во второй регистрspecified segment pr my. The increments X and Y are received at the input 13 of the interpolator to successively in time. The entry of the N least significant bits of the coordinate increment into the first register 2 of the coordinate increment is performed by a single level at the input 12 of the interpolator. Writing N low bits in the second register

3координатного приращени  производитс  единичным уровнем на входе 14 интерпол тора . Выходы первого регистра 2 координатных приращений подключены к информационным входам первого двоичного умножител  5, выходы второго регистра 3 координатных приращений - кThe 3 coordinate increment is produced by a single level at the input 14 of the interpolator. The outputs of the first register 2 coordinate increments are connected to the information inputs of the first binary multiplier 5, the outputs of the second register 3 coordinate increments - to

информационным входам второго двоичного умножител  6.information inputs of the second binary multiplier 6.

Принцип работы двоичного умножител  5 и 6 данного интерпол тора аналогичен принципу работы двоичного умножител  5The principle of operation of the binary multiplier 5 and 6 of this interpolator is similar to the principle of operation of the binary multiplier 5

и 6 - формируетс  последовательность импульсов , пропорциональна  весам управл ющего кода на его информационном входе.and 6 — a sequence of pulses is formed, proportional to the weights of the control code at its information input.

Организаци  блока 4 посто нной пам ти приращений така  же как в известном интерпол торе . Информационна  емкость блокаThe organization of the block 4 of the permanent memory of increments is the same as in the known interpolator. Block information capacity

4посто нной пам ти приращений рассчитываетс  по формуле4 incremental incremental memory is calculated by the formula

Е - ( -1)E - (-1)

при организации x 2м м-1-разр дных слов.when organizing x 2m m-1-bit words.

Блок 4 посто нной пам ти приращений служит дл  хранени  разр довBlock 4 of the constant increment memory serves to store bits

2 м-разр дных приращений, формируемых за один интерпол ционный такт. Блок 4 посто нной пам ти приращений соединен адресными входами с M-N старшими разр дами информационного входа 13 интерпол тора , по которому последовательно во времени поступают значени  координатных приращений Д X и Л Y. Первый 5 и второй 6 двоичные умножители служат дл 2 m-bit increments generated per interpolation beat. The incremental memory block 4 is connected by address inputs to the higher-order M-N bits of the interpolator information input 13, through which the values of the coordinate increments D x and L y are received successively in time. The first 5 and second 6 binary multipliers serve

формировани  значени  младшего разр да 2м -разр дного приращени , формируемого за один интерпол ционный такт. Выход первого двоичного умножител  5 соединен с информационным входом первого триггера 7, который служит дл  фиксацииforming the value of the lower bit of 2 m-bit increment, formed in one interpolation cycle. The output of the first binary multiplier 5 is connected to the information input of the first trigger 7, which serves to fix

л М-Гчl M-HF

значени  младшего разр да 2 -разр дного приращени , формируемого за один интерпол ционный такт по координате X. Выход второго умножител  б соединен с информационным входом второго триггера 8, который служит дл  Фиксации значени  младшего разр да 2 -разр дного приращени , формируемого за один интерпол ционный такт по координате Y.the low-order bit is a 2-bit increment generated by one interpolation cycle along the X coordinate. The output of the second multiplier b is connected to the information input of the second trigger 8, which serves to fix the low-order bit 2-bit increment generated by one interpol time tick on Y coordinate.

Первый 9 и второй 10 регистры служат дл  хранени  2м -1-разр дов 2 -разр дного приращени  по координате X м Y соответственно. Их значени  остаютс  неизменными до момента поступлени  новых исходных данных.The first 9 and second 10 registers are used to store 2m -1 bits of 2-bit increments along the X m Y coordinate, respectively. Their values remain unchanged until the arrival of new source data.

Запись значени  2м м-1-разр дов 2м м-разр дных приращений, формируемых за один интерпол ционный такт, в регистр 9 производитс  с выходов блока 4 посто нной пам ти приращений при наличии на его адресных входах M-N старших разр дов координатного приращени  X и при поступлении сигнала логической единицы на вход 12 интерпол тора. Запись значений 2м -1 разр дов 2м м-разр дных приращений, формируемых за один интерпол ционный такт, во второй регистр 10 производитс  с выходов блока 4 посто нной пам ти при наличии на его адресных входах M-N старших разр дов координатного приращени  Y и при поступлении сигнала логической единицы на вход 14 интерпол тора.Writing the value of 2m m-1 bits of 2 m m-bit increments generated during one interpolation cycle to register 9 is performed from the outputs of block 4 of the fixed memory increments when there are higher-order bits of the coordinate increment X and when a signal of a logical unit arrives at the input 12 of the interpolator. The values of 2m – 1 bits of 2 m m-bits increments generated during one interpolation beat in the second register 10 are made from the outputs of block 4 of constant memory, if there are higher-order bits of the coordinate increment Y at its address inputs MN and on arrival signal of the logical unit to the input 14 of the interpolator.

Блоки 20 и 21 выравнивани  идентичны по всей структуре и служат дл  выравнивани  неравномерности распределени  единичных импульсов в группах элементарных приращений по ведущей и ведомой координате , формируемых соответственно на ин- формационных выходах по ведущей и ведомой координате, вследствие чего погрешность аппроксимации уменьшаетс  в два раза. На информационный вход старших разр дов информационного слова бло- ка 2 выравнивани  поступают значени  старших разр дов 2м м-разр дного информационного слова, а на информационный вход младших разр дов информационного слова - значение младшего разр да. Стробирующий вход блоков 20 и 21 выравнивани  соединен со стробирующим выходом 15 интерпол тора . Установочный вход блоков выравнивани  соединен с входом 19 начальнойAlignment blocks 20 and 21 are identical throughout the structure and serve to equalize the uneven distribution of single pulses in groups of elementary increments along the driving and driven coordinates, generated respectively at the information outputs along the driving and driven coordinates, as a result of which the approximation error is halved. The information input of the higher bits of the information word of block 2 alignment receives the values of the higher bits of the 2nd m-bit information word, and the information input of the lower bits of the information word is the value of the younger bit. The gating input of the alignment units 20 and 21 is connected to the gating output 15 of the interpolator. The setup input of the alignment units is connected to the input 19 of the initial

установки интерпол тора. Информационный выход 22 блока 20 соответствует ведущей координате, а информационный выход 23 блока 21 - ведомой координате.installation interpolator The information output 22 of block 20 corresponds to the leading coordinate, and the information output 23 of block 21 to the slave coordinate.

Генератор 24 импульсов в блоке 1 управлени  служит дл  выработки импульсной последовательности, тактирующей работу блока 1 управлени . Сигнал логического нул  на выходе 16 интерпол тора сигнализирует об окончании интерполировани  заданного отрезка пр мой и готовности интерпол тора прин ть значени  координатных приращений нового отрезка пр мой .The pulse generator 24 in the control unit 1 serves to generate a pulse sequence that clocks the operation of the control unit 1. The logical zero signal at the output 16 of the interpolator signals the end of the interpolation of a given straight line segment and the readiness of the interpolator to accept the coordinate increment values of the new straight line segment.

Выход второго элемента И 26  вл етс  стробирующим выходом 15 интерпол тора. Значение логической единицы на указанном выходе сигнализирует о достоверности выходных данных на информационных входах 22 и 23 интерпол тора. Выход первого элемента И 25 соединен с входом считывани  первого 5 и второго 6 двоичных умножителей и входом записи первого 7 и второго 8 триггеров, а также подключен к вычитающему входу счетчика 30. Счетчик 30 служит дл  формировани  импульса отрицательной пол рности по окончании воспроизведени  заданного отрезка пр мой , т.е. после отработки устройством 2 интерпол ционных тактов. До поступлени  сигнала Пуск счетчик 30 находитс  в режиме записи содержимого информационных разр дов в счетчик, так как с пр мого выхода D-триггера 20 поступает сигнал логического нул , который  вл етс  активным по отношению к сигналу записи в счетчик 30. На информационный-вход счетчика 30 монтажным способом поступает значе- ние2м+1.The output of the second element AND 26 is the gate output 15 of the interpolator. The value of the logical unit at the specified output signals the reliability of the output data at the information inputs 22 and 23 of the interpolator. The output of the first element AND 25 is connected to the read input of the first 5 and second 6 binary multipliers and the recording input of the first 7 and second 8 flip-flops, and is also connected to the subtractive input of counter 30. Counter 30 serves to generate a negative polarity pulse at the end of the reproduction of a given segment of pr my after the device has been working 2 interpolation cycles. Before the start signal arrives, the counter 30 is in the mode of recording the contents of the information bits in the counter, since from the direct output of the D-flip-flop 20 a logical zero signal is received, which is active relative to the write signal to the counter 30. The information input of the counter 30 the installation method enters the value of 2m + 1.

Первый вход третьего 27 элемента И соединен с входом 19 начальной установки интерпол тора. Сигналом отрицательной пол рности на указанном входе первый 28 и второй 29 D-триггеры, первый 5 и второй 6 двоичные умножители устанавливаютс  в нулевое состо ние, так как выход третьего элемента И 27 соединен с R-входом первого 28 и второго 29 D-триггера и установочным входом первого 5 и второго 6 двоичных умножителей. Второй вход третьего элемента И 27 соединен с выходом переноса счетчика 30. Управл ющий вход D-триггера 29 подключен к входу 11 пуска интерпол тора, а информационный D-вход 29 D-триггера 29 - к входу логический единицы.The first input of the third element 27 And is connected to the input 19 of the initial installation of the interpolator. The negative signal at the specified input is the first 28 and second 29 D-flip-flops, the first 5 and second 6 binary multipliers are set to the zero state, since the output of the third element And 27 is connected to the R-input of the first 28 and second 29 D-flip-flops and the setup input of the first 5 and second 6 binary multipliers. The second input of the third element AND 27 is connected to the transfer output of the counter 30. The control input of the D-flip-flop 29 is connected to the input 11 of the start of the interpolator, and the information D-input 29 of the D-flip-flop 29 is connected to the input of the logical unit.

Интерпол тор работает следующим образом .The interpolator works as follows.

В основе изобретени  лежит возможность однозначного формировани  группыThe basis of the invention lies in the possibility of unambiguously forming a group

из 2м N элементарных приращений по ведущей и ведомой координате по алгоритму, а затем выравнивание неравномерности распределени  единичных импульсов в указанных группах с помощью блоков 20 и 21 выравнивани . Как и в известном устройстве , в рассматриваемом линейном интерпол торе значение N младших разр дов М-разр дных координатных приращений запоминаютс  в регистрах 2 и 3. M-N старших разр дов координатных приращений поступают на адресные входы блока 4 посто нной пам ти, с выходовfrom 2m N of elementary increments along the leading and driven coordinates by the algorithm, and then leveling the uneven distribution of single pulses in the specified groups using alignment blocks 20 and 21. As in the known device, in this linear interpolator, the value of N lower bits of M-bit coordinate increments is stored in registers 2 and 3. M-N higher bits of coordinate increments are sent to the address inputs of the 4 fixed memory block, from the outputs

.   .

которого 2 -1 -разр дов шаговых приращений записываютс  в регистры 9 и 10. Младший разр д 2м м-разр дных приращений формируетс  N-разр дным двоичным умножителем 5 и б, на информационные входы которых с выходов регистров 2 и 3 поступают значени  N-младших разр дов координатных приращений X и Y соответственно . Таким образом, процедура формировани  2м м-разр дных групп элементарных приращений на выходах регистров 9,10 и триггеров 7, 8 осуществл етс  аналогично,как в известном интерпол торе . Затем указанные группы поступают на информационные входы блоков 20 и 21 выравнивани  и подвергаютс  процедуре выравнивани , т.е. происходит уменьшение неравномерности единичных импульсов в группах многоразр дных приращений. После этого многоразр дные приращени  считываютс  внешнему устройству.which 2 -1 -shapes of increments are recorded in registers 9 and 10. The low bit of 2m m-bit increments is formed by an N-bit binary multiplier 5 and b, the information inputs from which are output from registers 2 and 3 are N- the lower bits of the coordinate increments X and Y, respectively. Thus, the procedure for forming 2 m-bit groups of elementary increments at the outputs of registers 9, 10 and triggers 7, 8 is carried out in the same way as in the known interpolator. Then, these groups arrive at the information inputs of the alignment units 20 and 21 and undergo the alignment procedure, i.e. non-uniformity of single pulses in groups of multi-bit increments decreases. After that, the multi-bit increments are read to the external device.

Рассмотрим процедуру выравнивани  с помощью блоков 20 л 21. Так как указанные блоки идентичны, рассмотрим принцип работы блока 20, который соответствует ведущей координате. Процедура выравнивани  заключаетс  в однозначном получении 2м -разр дной группы элементарных приращений, в которой распределение единичных импульсов такое же, как при пропускании последовательно-пошаговым способом 2 элементарных приращений через счетный триггер. Например, пусть на информационные входы блока 20 выравнивани  поступает код 10100101. Если такую кодовую комбинацию предварительно пропустить через счетный триггер, получим 10000100. Следовательно, на выходе блока выравнивани  в каждом интерпол ционном такте должны однозначно получить код 10000100. Кроме того, значение последнего (младшего) разр да каждой формируемой группы и значение первого (старшего) разр да каждой последующей группы должны подчин тьс  правилу согласно процедуры выравнивани . Например , пусть на информационные входы блокаConsider the alignment procedure using blocks of 20 liters 21. Since these blocks are identical, consider the principle of operation of block 20, which corresponds to the leading coordinate. The alignment procedure consists in unambiguously obtaining a 2m-bit group of elementary increments, in which the distribution of single pulses is the same as if one passes two elementary increments through the sequential-step-by-step method through a counting trigger. For example, let the code 10100101 be sent to the information inputs of the alignment unit 20. If such a code combination is passed through a counting trigger, we get 10000100. Therefore, the output of the alignment block in each interpolation cycle should be uniquely obtained with the code 10000100. In addition, the value of the last (lower ) the bit of each group being formed and the value of the first (senior) bit of each subsequent group should follow the rule according to the alignment procedure. For example, let the informational inputs of the block

20 выравнивани  за два интерпол ционных такта поступает код 10100101/10100100. Тогда на выходе блока выравнивани  за два интерпол ционных такта получим код20 alignment in two interpolation cycles, code 10100101/10100100 is received. Then, at the output of the alignment block, after two interpolation bars, we get the code

10000100/10000100.10000100/10000100.

Следует отметить, что интерпол ци  заданного отрезка пр мой в данном интерпол торе осуществл етс  за 2N+1 интер- пол ционных тактов, а в известномIt should be noted that the interpolation of a given segment of a straight line in a given interpolator is carried out in 2N + 1 interpolation cycles, and in the known

0 интерпол торе за 2 интерпол ционных тактов. Увеличение в два раза числа интерпол ционных тактов получаетс  вследствие того, что число единичных шагов в много- - разр дных группах после процедуры вы5 равнивани  уменьшаетс  в два раза.0 interpolator for 2 interpolation cycles. A twofold increase in the number of interpolation cycles is due to the fact that the number of unit steps in multi-bit groups after the equalization procedure is reduced by a factor of two.

Блок 1 управлени  работает следующим образом. Сигналом отрицательной пол рности на входе 19 начальной установки второйThe control unit 1 operates as follows. The negative polarity signal at the input 19 of the initial installation of the second

29и первой 28 D-триггеры устанавлива- 0 ютс  в нулевое состо ние. Следовательно , на выходах 15-18 выставл ютс  значени  логического нул . Так как на пр мом выходе D-триггера 29 формируетс  значение логического нул , то в счетчик29 and the first 28 D-flip-flops are set to the zero state. Consequently, at the outputs 15-18, the values of a logical zero are set. Since at the direct output of D-flip-flop 29 a logical zero value is generated, then in the counter

5 30 записываетс  значение 2 , сформированное монтажным путем на его информационном входе.5 30, a value of 2 is recorded, formed by the assembly at its information input.

При поступлении сигнала логической единицы на вход 11 пуска интерпол тораWhen a signal of a logical unit arrives at the input 11, the interpolator starts

0 D-триггер 29 устанавливаетс  в состо ние логической единицы, разреша  тем самым работу счетчика 30 в счетном режиме. Кроме того, указанный сигнал поступает на выход 17 блока 1 управлени  и разрешает0 A D-flip-flop 29 is set to the state of a logical unit, thereby enabling counter 30 to operate in a counting mode. In addition, this signal enters the output 17 of the control unit 1 and enables

5 работу первого 5 и второго б двоичных умножителей. Передним фронтом импульса , поступающего с пр мого выхода генератора 24 импульсов, первый D-триггер 28 устанавливаетс  в состо ние логической5 operation of the first 5 and second b binary multipliers. The leading edge of the pulse arriving from the direct output of the generator of 24 pulses, the first D-flip-flop 28 is set to the logical state

0 единицы, поскольку на его информационный вход поступает сигнал логической единицы с выхода второго D-триггера 29. Описанные действи  обеспечивают строгую присинхронизацию цикла интерпол 5 ции к переднему фронту импульса, формируемого генератором 24 импульсов, после поступлени  сигнала логической единицы на вход 11 пуска интерпол тора. С каждым импульсом с выхода генератора0 units, because its information input receives a logical unit signal from the output of the second D-flip-flop 29. The described actions ensure strict synchronization of the interpol 5 cycle to the leading edge of the pulse generated by the pulse generator 24 after the signal of the logical unit arrives at the 11 input of the interpolator . With each pulse from the generator output

0 24 импульсов при единичном значении первого D-триггера 28 значение счетчика0 24 pulses with a single value of the first D-trigger 28 counter value

30уменьшаетс  на единицу. При переходе счетчика 30 с нулевого состо ни  в 2 , где N+1 - разр дность счетчика, на его30 is reduced by one. When the transition of the counter 30 from the zero state to 2, where N + 1 is the size of the counter, on its

5 выходе переноса Р формируетс  импульс отрицательной пол рности, который устанавливает второй D-триггер 29 в состо ние логического нул , С по влением переднего фронта импульса с генератора 24 импульсов первый D-триггер 28 также5, the transfer output P is formed by a negative polarity pulse, which sets the second D-flip-flop 29 to the logical zero state. With the appearance of the leading edge of the pulse from the 24-pulse generator, the first D-flip-flop 28 also

устанавливаетс  в состо ние логического нул , запреща  прохождение импульсов на выход первого 25 и второго 26 элементов И. Кроме того, сигнал логического нул  с выхода первого D-триггера 28 поступает на выход 16 конца интерпол ции, сигнализиру  об окончании интерполировани  отрезка. Число импульсов, сформированных с выходов первого 25 и второго 26 элементов И за интерпол ционный цикл, равно 2N+1.is set to the state of logical zero, prohibiting the passage of pulses to the output of the first 25 and second 26 elements I. In addition, the logical zero signal from the output of the first D-flip-flop 28 is output to the output 16 of the interpolation end, signaling the end of the interpolation of the segment. The number of pulses generated from the outputs of the first 25 and second 26 elements And for the interpolation cycle is 2N + 1.

Рассмотрим интерполирование отрезка пр мой на числовом примере: пусть , , , . Число интерпол ционных тактов равно 2 8. В каждом интерпол ционном такте формируютс  4-разр дные группы приращений по ведущей и ведомой координатам. Рассмотрим процедуру выравнивани  по ведущей и ведомой координатам. Данные сведем в таблицу. Очевидно, что процедура формировани  многоразр дных приращений , поступающих на информационные входы блоков 20 и 21, така  же, как в известном интерпол торе.Consider the direct interpolation of a segment in a numerical example: let,,,. The number of interpolation ticks is 2–8. In each interpolation tick, 4-bit increment groups are formed along the leading and driven coordinates. Consider the alignment procedure for driving and driving coordinates. The data is summarized in the table. Obviously, the procedure for forming multi-bit increments arriving at the information inputs of blocks 20 and 21 is the same as in the known interpolator.

Отмеченное значение в младшем разр де формируетс  первым 7 или вторым 8 триггером.The marked value in the lower order is generated by the first 7 or second 8 trigger.

Значени  многоразр дных групп дл  известного интерпол тора в приведенной таблице наход тс  в строках Информац. вход блока 20 и Информац. вход блока 21 дл  четырех информационных тактов, так как интерпол ционный цикл в известном интерпол торе составл ет интерпол ционных такта. Дл  нагл дности, на фиг. 4 приводитс  графический пример аппроксимации рассмотренного заданного отрезка пр мой соответственно дл  известного и данного интерпол торов.The values of multi-digit groups for the known interpolator in the table are in the rows of Information. input block 20 and info. the input of block 21 for four informational cycles, since the interpolation cycle in the known interpolator constitutes the interpolation cycle. For clarity, FIG. Figure 4 shows a graphical example of the approximation of the considered given straight segment, respectively, for the known and given interpolators.

В качестве элементной базы интерпол тора используютс  серийно выпускаемые микросхемы серий 155.555.531.589.176.As the element base of the interpolator, commercially available microcircuits of the series 155.555.531.589.176 are used.

Блок 20 и 21 выравнивани  может быть реализован различными г способами, На фиг. З представлен один из вариантов реализации указанного блока. Указанный блок в общем случае состоит из 2Л ментов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 31 и 2 элементов И, которые служат дл  выделени  разр дов многоразр дного приращени  с учетом процедуры выравнивани . D-триггер 33, вход щий в состав блока 20 и 21, служит дл  фиксировани  значени  младшего 2 N-ro разр да выходного многоразр дного приращени , так как значение старшего разр да каждого формируемого многоразр дного приращени  и значени  первого разр да каждого последующего многоразр дногоThe alignment unit 20 and 21 can be implemented in various ways, FIG. 3 presents one of the options for implementing the specified block. The specified block generally consists of 2L EXCLUSIVE OR 31 and 2 AND elements, which serve to separate the bits of the multi-bit increment, taking into account the alignment procedure. D-flip-flop 33, which is part of block 20 and 21, is used to fix the value of the lower 2 N-ro bit of the output multi-bit increment, since the value of the high bit of each generated multi-bit increment and the value of the first bit of each subsequent multi-bit

эле ,M-NEle, MN

приращени  такта подчин ютс  процедуре выравнивани .tact increments are subject to the alignment procedure.

Блок 1 управлени  реализован на элементах К155 ТМ2, К155 ЛИ1, К155 ИЕ7; ;-„регистры 2,3,8,10 триггеры 7,8-на элементах К155ТМ7, блок 4 посто нной пам ти приращений - на элементах К155 РЕЗ, двоичные умножители 5, 6 - на элементах К155 ИЕ8, блоки 20, 21 выравнивани  - на элементахThe control unit 1 is implemented on the elements K155 TM2, K155 LI1, K155 IE7; ; - “registers 2,3,8,10 triggers 7,8-on K155TM7 elements, block 4 of the incremental constant memory - on K155 REZ elements, binary multipliers 5, 6 - on K155 IE8 elements, alignment blocks 20, 21 on elements

К155ЛП5, К155ЛИ1.K155LP5, K155LI.

Введение в интерпол тор блоков 20, 21 выравнивани  по ведущей и ведомой координатах обеспечивает выравнивание распределени  единичных значений в 2M-Nразр дных группах шаговых приращений за счет усреднени  единичных значений в каждой такой группе.The introduction to the interpolator of blocks 20, 21 of alignment along the leading and the driven coordinates ensures the alignment of the distribution of unit values in 2M-Nd of step increments by averaging the unit values in each such group.

В данном интерпол торе за счет введени  блоков 20, 21 выравнивани  обеспечиваетс  снижение неравномерности шаговых приращений параллельно в целой группе разр дов, т.е. роль блока выравнивани  дл  группы многоразр дных приращений аналогична счетному триггеру дл In this interpolator, by introducing alignment blocks 20, 21, the nonuniformity of stepping increments is reduced in parallel in the whole group of bits, i.e. the role of the alignment unit for a group of multi-bit increments is similar to a counting trigger for

последовательности элементарных приращений . Следовательно, можно сделать вывод, что погрешность аппроксимации в группах разр дов многоразр дных приращений интерпол тора уменьшаетс sequences of elementary increments. Consequently, it can be concluded that the approximation error in the groups of bits of the multidigit interpolator increments decreases.

в 2 раза.2 times.

В известном интерпол торе максимум погрешностиIn the famous interpol torus, the maximum error

(Зу + 7+НУ-2 J + t)(Zoo + 7 + OU-2 J + t)

1818

где у- разр дность задани  исходных приращений .where u is the resolution of the initial increments.

Данное техническое решение уменьшает погрешность аппроксимации в два раза. Таким образом, максимум погрешностиThis technical solution reduces the approximation error by half. Thus, the maximum error

макс Max

Омакс -Omaks -

(3y + l +(-rf + 1) 36(3y + l + (- rf + 1) 36

4545

Claims (3)

Формула изобретени  1. Цифровой линейный интерпол тор, содержащий блок управлени , первый и второй регистры координатных прираще5Q ний, блок посто нной пам ти приращений, первый и второй двоичные умножители, первый и второй триггеры, первый и второй регистры, вход записи второго регистра соединен с входом записи второго регист55 pa координатных приращений и с входом записи по ведомой координате интерпол тора , вход записи по ведущей координате которого подключен к входу записи первого регистра координатных приращений и к входу записи первого регистра, информационный вход которого соединен с информационным входом второго регистра и с выходом блока посто нной пам ти приращений , адресные входы которого подключены к M-N старшим разр дам информационного входа устройства, N младших разр дов информационного входа устройства соединены с информационными входами первого и второго регистров координатных приращений, информационный выход второго регистра координатных приращений соединен с информационным входом второго двоичного умножител , информационный выход которого соединен с информационным входом второго триггера, вход записи которого соединен с входом записи первого триггера, сигнальным выходом блока управлени  и входом считывани  первого и второго двоичного умножител , установочный вход второго двоичного умножител  соединен с установочным выходом блока управлени  и установочным входом первого двоичного умножител , информационный вход которого соединен с информационным выходом первого регистра координатного приращени , а информационный выход первого двоичного умножител  соединен с информационным входом первого триггера, стро- бирующий выход блока управлени   вл етс  стробирукщим выходом интерпол тора , выход конца интерпол ции блока управлени   вл етс  выходом конца интерпол ции интерпол тора, а вход пуска блока управлени   вл етс  входом пуска интерпол тора, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  погрешности аппроксимации интерпол тора, в него введены первый и второй блоки выравнивани , информационные входы старших разр дов информационного слова которых соединены с информационными выходами первого и второго регистров соответственно, информационные входы младших разр дов информационного слова первого и второго блоков выравнивани  подключены к выходам первого и второго триггеров соответственно , вход начальной установки интерпол тора соединен с входом начальной установки блока управлени  и установочными входами первого и второго блоков выравнивани , стробирующие входы которых соединены со стробирующим выходом блока управлени , а информационные выходы первого и второго блоков выравнивани   вл ютс  информационным выходом интерпол тора по ведущей координате и информационным выходом интерпол тора по ведомой координате соответственно .Claim 1. Digital linear interpolator containing control unit, first and second registers of coordinate increments, block of constant memory increments, first and second binary multipliers, first and second triggers, first and second registers, input of the second register entry connected to the input of the record of the second registrar 55 pa coordinate increments and with the input of the record on the slave coordinate of the interpolator, the record input on the leading coordinate of which is connected to the record input of the first register of coordinate increments and to the record input register, whose information input is connected to the information input of the second register and with the output of the incremental memory block, whose address inputs are connected to the MN senior bits of the information input of the device, N the lower bits of the information input of the device are connected to the information inputs of the first and second registers coordinate increments, the information output of the second register of coordinate increments is connected to the information input of the second binary multiplier, whose information output is the same information input of the second trigger, the recording input of which is connected to the recording input of the first trigger, the signal output of the control unit and the read input of the first and second binary multipliers; the input input of the second binary multiplier is connected to the installation output of the control unit and the installation input of the first binary multiplier; information input which is connected to the information output of the first register of the coordinate increment, and the information output of the first binary multiplier is connected to the information The first trigger input, which builds the output of the control unit, is the gating output of the interpolator, the output of the interpolation end of the control unit is the output of the interpolation end of the interpolator, and the start input of the control unit is the start input of the interpolator, characterized in that in order to reduce the approximation error of the interpolator, the first and second alignment blocks are entered into it, the information inputs of the higher bits of the information word are connected to the information outputs of the first and second On the registers, respectively, the information inputs of the lower bits of the information word of the first and second alignment units are connected to the outputs of the first and second triggers, respectively, the input of the initial installation of the interpolator is connected to the input of the initial installation of the control unit and the installation inputs of the first and second alignment blocks, the gates of which are connected with the gate output of the control unit, and the information outputs of the first and second alignment units are the information output of the interpo trator on the leading coordinate and information output of the interpolator on the driven coordinate, respectively. 2. Интерпол тор по п. 1,отличающий с   тем, что блок управлени  содержит генератор импульсов, первый, второй и третий элементы И, первый и второй Dтриггеры , счетчик, содержащий информационные входы на 2N+1 разр д, причем вход пуска блока и вход начальной установки блока подключен к управл ющему С-входу второго D-триггера и к первому2. Interpolator according to claim 1, characterized in that the control unit comprises a pulse generator, first, second and third elements AND, first and second Dtriggers, a counter containing information inputs for 2N + 1 bits, with the start input of the block and the input of the initial installation of the block is connected to the control C-input of the second D-flip-flop and to the first входу третьего элемента И соответственно , установочный R-вход второго D-триггера соединен с выходом третьего элемента И и установочным R-входом первого D- триггера, информационный D-вход которого соединен с выходом второго D-триггера, установочным выходом блока управлени  и установочным входом счетчика , вычитающий вход которого соединен с сигнальным выходбм блока управлени  иthe input of the third element And, respectively, the installation R-input of the second D-flip-flop is connected to the output of the third element And and the installation R-input of the first D-flip-flop, the information D-input of which is connected to the output of the second D-flip-flop, the installation output of the control unit and the installation input counter, the subtracting input of which is connected to the signal output of the control unit and выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с пр мым выходом генератора импульсов и управл ющим С- входом первого D-триггера, первый вход второго элемента И подключен к инверсному выходу генератора импульсов, выход первого D-триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и с выходом конца интерпол ции блока управлени , стробирующий выход которого подключей к выходу второго элемента И, информационный D-вход второго D-триггера соединен с шиной логической единицы, выход переноса счетчика подключен к второму входу третьего элемента И.the output of the first element And, the first input of which is connected to the direct output of the pulse generator and the control C-input of the first D-flip-flop, the first input of the second element And is connected to the inverse output of the pulse generator, the output of the first D-flip-flop is connected to the second inputs of the first and second And elements and with the output of the interpolation end of the control unit, the gate of which is connected to the output of the second element AND, the information D input of the second D-flip-flop is connected to the bus of the logical unit, the transfer output of the counter is connected to the second input of the third element I. 3. Интерпол тор поп, отличающийс  тем, что каждый блок выравнивани  содержит2M N элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элементов И (где М - наибольша  разр дность координатных3. Interpolator pop, characterized in that each alignment block contains 2M N elements EXCLUSIVE OR, AND elements (where M is the maximum coordinate size приращений, N-количество младших разр дов координатных приращений А X и A Y), D-триггер, управл ющий С-вход и установочный R-вход которого  вл ютс .управл ющим и установочным входамиincrements, N is the number of lower-order bits of the coordinate increments A X and A Y), D-flip-flop, the control C-input and the set-up R-input of which are the control and the set inputs блока соответственно, выход D-триггера соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕblock, respectively, the output of the D-flip-flop is connected to the first input of the first element EXCLUSIVE OR, the output of which is connected to the first input of the second element EXCLUSIVE ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и с первым входом (2н-1)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к первому входу (2JH-1)-ro элемента И (гдеOR, the output of which is connected to the first input of the second element AND and to the first input (2N-1) of the element EXCLUSIVE OR, the output of which is connected to the first input (2JH-1) -ro of the AND element (where ,..., М, N) и к первому входу, ..., M, N) and to the first entrance 2м -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом 2м -го элемента И и с информационным D-входом D-триггера, второйThe 2nd m of the EXCLUSIVE OR element, the output of which is connected to the first input of the 2nd m element AND and to the information D input of the D flip-flop, the second вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, второй вход ()-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к второму входу (2 |-1}-го элемента И, второй вход 2м -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым входом 2 N-ro элемента И, вторые входы с первого по (2н-1)-й элементов ИСКЛЮЧАЮthe input of the first element EXCLUSIVE OR is connected to the second input of the first element AND, the second input of the () element EXCLUSIVE OR is connected to the second input (2 | -1} -th element AND, the second input of the 2nd element of the EXCLUSIVE OR connected to the second input 2 N-ro element And, the second inputs from the first to (2n-1) -th elements EXCLUDE 5five сwith Лог.Log 2929 гg Фиг 2Fig 2 ЩЕЕ ИЛИ подключены к информационному входу старших разр дов информационного слова блока, информационный вход младших разр дов информационного слова которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход элементов И подключены к информационному выходу блока.ALSOR OR is connected to the information input of the higher bits of the information word of the block, the information input of the lower bits of the information word of which is connected to the second input of the EXCLUSIVE OR element, the output of AND elements are connected to the information output of the block. Ј77Ј77 з;.s; JHU1Jhu1 /-i -P-i 3-0 4-i/ 5-й 6-й 7-и №/ -i -P-i 3-0 4-i / 5th 6th 7th о г г j 4 s б 7 8 9 w ft гг н 6 Фиг.4 45about g g j 4 s b 7 8 9 w ft gn 6 Fig.4 45 3333
SU894687257A 1989-05-03 1989-05-03 Digital linear interpolator SU1675849A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894687257A SU1675849A1 (en) 1989-05-03 1989-05-03 Digital linear interpolator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894687257A SU1675849A1 (en) 1989-05-03 1989-05-03 Digital linear interpolator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1675849A1 true SU1675849A1 (en) 1991-09-07

Family

ID=21445685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894687257A SU1675849A1 (en) 1989-05-03 1989-05-03 Digital linear interpolator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1675849A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661540C1 (en) * 2017-05-29 2018-07-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Digital linear interpolator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 344415, кл. G 05 В 19/18, 1972. Авторское свидетельство СССР № 1434406, кл. G 05 В 19/18, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661540C1 (en) * 2017-05-29 2018-07-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Digital linear interpolator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3795864A (en) Methods and apparatus for generating walsh functions
JPS5958558A (en) Parallel cyclic redundant checking circuit
US2995302A (en) Reversible digital resolver
SU1675849A1 (en) Digital linear interpolator
US3035768A (en) Electronic digital differential analyzer
SU783787A1 (en) Converter of binary code into binary-decimal code of degrees and minutes
SU1247862A1 (en) Device for dividing numbers
SU1434406A1 (en) Digital linear interpolator
US3310800A (en) System for converting a decimal fraction of a degree to minutes
SU1746373A1 (en) Function system generator
SU771660A1 (en) Binary-to-bunary-decimal code converter
SU830377A1 (en) Device for determining maximum number code
SU911535A1 (en) Device for scanning combinations
SU1322269A1 (en) Device for extracting root of sum of squares of three numbers
RU2034401C1 (en) Threshold element
SU970358A1 (en) Device for squaring
SU450153A1 (en) Code rate converter
JP2847687B2 (en) Digital filter for modulator
SU1432502A1 (en) Device for comparing numbers
SU1631518A1 (en) Digital linear interpolator
SU1401448A1 (en) Apparatus for implementing boolean symmetrical functions
SU1697071A1 (en) Orthogonal signal generator
SU1119025A1 (en) Device for implementing fast fourier transform of sequence with zero elements
SU1117631A1 (en) Device for sorting numbers
SU822179A1 (en) Device for searching number in civen range