SU602918A1

SU602918A1 - Circular interpolator

Info

Publication number: SU602918A1
Application number: SU762331433A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Волков
Original assignee: Предприятие П/Я А-3706
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1978-04-15

Description

Изобретение относитс к области вычислитепьной техники и может быть использовано , например, при круговом интерполировании в выходных графических устройствах, в чзтанках с программным управлением, линейный или матричный исполнительный орган.The invention relates to the field of computing technology and can be used, for example, in circular interpolation in output graphic devices, in program-controlled computers, a linear or matrix actuator.

Известен круговой интерпол тор, содержащий блок пам ти арифметический блок и выходной узел l.A circular interpolator is known that contains a memory block, an arithmetic unit, and an output node l.

Однако в этом ингерпол ггоре вычисление оценочной функции происходит при каждом элементарном шаге интерполировани по той или иной оси координат.However, in this inpolgore, the evaluation of the evaluation function occurs at each elementary interpolation step along one or another coordinate axis.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению вл етс круговой интерпол тор, который, как данный интерпоп тор , содержит запоминак ций блок четыре выхода которого подсоединены соот- . ветственно к двум входам блока сравнени , к первому входу .арифметического блока и к первому входу блока KOM.fyTauHH значений координат, выход.которого вл етс выходом интерпол тора, а второй вход соединен с выходом арифметического блока и с первым входом запоминающего блока, подклк ченного вторым входом ко входу Интерпол тора 2.The closest technical solution to this invention is a circular interpolator, which, like this interpolator, contains the memorization unit whose four outputs are connected respectively. corresponding to the two inputs of the comparison block, to the first input of the arithmetic block and to the first input of the KOM.fyTauHH block of coordinate values, the output of which is the output of the interpolator, and the second input is connected to the output of the arithmetic block and to the first input of the storage block connected the second entrance to the entrance of Interpoltor 2.

Однако этот интертол тор обладает р дом существенных недостатков: кругова инте1 пол ци осуществл етс единичными шагами, а величина оценочной функции определ етс дл каждого шага интерполировани .However, this intertolator has a number of significant drawbacks: circular integration is performed in single steps, and the magnitude of the evaluation function is determined for each interpolation step.

Целью данного изобретени вл етс повышение быстродействи интертол тОра.The purpose of this invention is to increase the speed of InterTol.

Цель достигаетс тем, что интерпо/. тор содержит блок определени измененн знаке оценочной функции, вход которого соединен с выходом блока сравнени , а выход подклк чен ко второму входу .арифметического блока и к третьим входам запоминающего блока и блока коммутации значений координат.The goal is achieved by the interp /. The torus contains an evaluation unit with a modified evaluation function, the input of which is connected to the output of the comparison unit, and the output is connected to the second input of the arithmetic unit and to the third inputs of the storage unit and the switching unit of coordinate values.

На чертеже приведена структурна схема кругового интертол тора.The drawing shows a structural diagram of a circular intertolator.

Интерпол тор содержит блок 1 определени изменени знака оценочной функции, запоминающий блок 2, арифметический блок 3, блок коммутации значений координат 4 и блок сравнени 5. Выход блока 1 определени изменени знака оценочной функции соединен с управл юшими входами эапоминакаиего блока 2, арифметического блока 3 и блока коммутации значений координат 4; на входы запоминаюшего блока 2 поступают начальные и конечные аначенн координат X и V , ра диус R окружности, а выходы запоминаюшего блока 2 соединены со входами ар фметического бпока 3, блока коммутации зн чений координат 4 и блока сравнени 5; выходы арифметического блока 3 соединены со входами запоминаюшего блока 2 и блока коммутации значений координат 4} выход блока сравнени 5 соединен со входом блоjca 1 определени изменени знака оцено ной фунй1ши, а выходы .блока ком йутации значений координат 4 вл ютс выходами интерпол тора. Интерпол тор работает следующим образом . В предлагаемом круговом интерпол торе используетс свойство оценочной функции мен ть,знак при изменении направлени интерполировани . Оценочна функци непос . рвдственно не вычисл етс , а определ ютс значени координат X иУв точках изменени знака оценочной функции. Известно, что значение оценочной функции в точке, принадлежащей идеальной траектории, описываемой уравнением линии, равно нулю Значение оценочной функции в точке, принадлежащей реальной траектории, формируемой интерпол тором, и расположенной, например , ниже идеальной траектории, отрицательно , а если выше идеальной, то положительно . Координаты точки пересечени реал ной траектории с идеальной могут быть вы числены из уравнени окружности . При шаге по оси X (оценочна функци ). . . При шаге по оси .X оценочна фунв-. ци ) 4. .. i-- r i .i- i- После шага по одной из координат всег следует шаг по другой координате. Цена ш а вл етс переменной величиной, завис ей от радиуса окружности. Поступающие на вход кругового интерпо тора начальные и конечные значени кооринат X и У помещаютс в запоминающем локе 2, а радиус окружности подаетс на ход арифметического блока 3, где вычитатс значение квадрата радиуса окружности Т , помещаемое в запоминак ций блок 2. Дальнейша работа интерпол тора осуществл етс циклами, В каждц. цикле выполн ютс четыре арифметические операции за четыре такта. Сигнал на выходе блока 1 определени изменени знака оценочной функции может принимать значени О или , Если О, то делаетс шаг по оси X , а если 1-по оси Y ,. Предположим, что на выходе блока 1 опре-делени изменени знака оценочной функции сигнал . В этом случае на вход арифметического блока 3 поступает предыдущее значение координат X ( ) с выхода запоминающего блока 2, и в первом такте определ етс квадрат предыдущего значени координаты X (х|). Во втором такте в арифметическом блоке 3 осуществл етс вычитание Х из Т (поступающего также с выхода запоминающего блока 2/. В третьем такте в арифметическом блоке 3 осуществл етс извлечение квадратного-корн и округление значени у- „ в меньшую сторону . В четвертом такте в арифметическом блоке 3 определ етс значение вычитанием единиць из значени х , поступающего также с выхода запоминаюшего блока 2. Полученные значени Х и .запоминаютс в запоминающем блоке 2 и вместе с предыдущими значени ми и Yj через блок коммутаций значений координат 4, управл емый сигналом с выхода блока 1 определени изменени знака оце гночной функции, поступают на тот или иной выход интерпол тора. Одновременно в блоке сравнени 5 осуществл етс сравнение текущих и конечных значений координат X и Y . При совпадении значений х выдаетс сигнал конец интерполировани , а при несовпадении выдаетс сигнал в блок 1 определени изменени знака оценочной функции этот сигнал измен ет выходное значение с 1 на О, и в следукщем цикле осуществл етс определение значени шага по оси X . Работа интерпол тора аналогична предыдущему циклу с той лишь раэницей , что округление текущего значени координаты -,4п осуществл етс в арифм&тическом блоке The interpolator contains the evaluation sign symbol change block 1, the storage unit 2, the arithmetic unit 3, the coordinate value switching unit 4 and the comparison block 5. The output of the evaluation sign change symbol block 1 is connected to the control inputs of the memory block 2, the arithmetic block 3 and switching unit of coordinate values 4; The inputs of the storage unit 2 receive the initial and final analogous coordinates X and V, the radius R of the circle, and the outputs of the storage unit 2 are connected to the inputs of the arithmetic module 3, the switching unit of the coordinate values 4 and the comparison unit 5; the outputs of the arithmetic unit 3 are connected to the inputs of the storage unit 2 and the switching unit of the coordinate values 4} the output of the comparison unit 5 is connected to the input of the block 1 for determining the sign change of the estimated function, and the outputs of the coordinate value commutation block 4 are the outputs of the interpolator. The interpolator works as follows. In the proposed circular interpolator, the property of the evaluation function is used to change the sign when the interpolation direction is changed. Estimated function nepos. It is not actually calculated, but the values of the coordinates X and O at the points of change of the sign of the evaluation function are determined. It is known that the value of the evaluation function at the point belonging to the ideal trajectory described by the line equation is zero. The value of the evaluation function at the point belonging to the real trajectory formed by the interpolator and located, for example, below the ideal trajectory is negative, and if higher than the ideal trajectory positively. The coordinates of the point of intersection of the real trajectory with the ideal can be calculated from the equation of a circle. With a step along the X axis (estimated function). . . At a step on the .X axis, the estimated funk-. qi) 4. .. i-- r i .i- i- After a step along one of the coordinates, a step follows along the other coordinate. The price of w a is variable, depending on its radius of the circle. The initial and final values of coorinate X and Y, arriving at the input of the circular interporter, are placed in memory 2 and the radius of the circle is applied to the course of the arithmetic unit 3, where the square of the radius T of the circle, which is placed in the memory of block 2, is subtracted. in cycles, in each The loop performs four arithmetic operations in four cycles. The signal at the output of block 1 for determining the change in the sign of the evaluation function can take the values O or, If O, then a step is made along the X axis, and if 1 is along the Y axis,. Suppose that at the output of block 1, the change in the sign of the evaluation function sign is determined as a signal. In this case, the input of the arithmetic unit 3 receives the previous value of the coordinates X () from the output of the storage unit 2, and in the first cycle the square of the previous value of the coordinate X (x |) is determined. In the second cycle, in the arithmetic unit 3, X is subtracted from T (also coming from the output of the storage unit 2.) In the third cycle, in the arithmetic unit 3, the square root is extracted and the y-value is rounded off. the arithmetic unit 3 determines the value by subtracting the units from the values also coming from the output of the storage unit 2. The obtained values of X and. are stored in the storage unit 2 and together with the previous values and Yj through the switching unit of coordinate values Inat 4, controlled by the signal from the output of the block for determining the sign of the value of the suppurative function, is sent to one or another output of the interpolator. At the same time, the current and final coordinate values X and Y are compared in comparison block 5. If the x values coincide, an end signal is output interpolation, and if there is a mismatch, a signal is output to the evaluation sign change block 1 of the evaluation function, this signal changes the output value from 1 to 0, and in the following cycle the X axis step value is determined. The work of the interpolator is similar to the previous cycle with the only one that the rounding of the current value of the coordinate, 4π, is performed in the arithmetic block.

3 в 6ольи1уЮ| в не в меньшую сторону.3 in 6 o'clock | in no down.

Claims

1. Questions of radio electronics, a series of EVT, vol. 4, 1971, p. 3-9.

2. Agursky M.S. and others. Numerical programm control of machine tools. Mechanical Engineering, M., 1966, p. 174-179.