Устройство для преобразования координат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ, содержащее четыре регистра элементов матрицы линейного преобразования, два мультиплексора , первый сумматор, первый шифратор адреса, два регистра результатов преобразования и блок управления , причем выходы регистров результатов преобразования являются информационными выходами устройства, а синхронизирующие входы регистров результатов преобразования подключены к выходу управления записью результатов блока управления, выход признака типа изменяемой координаты которого подключен к управляющим входам первого и второго мультиплексоров , первые группы информационных входов которых соединены с выходами первого и второго .регистров элементов матрицы линейного преобразования соответственно, вторые группы информационных входов мультиплексоров соединены с выходами третьего и четвертого регистров элементов матрицы линейного преобразователя соответственно , отличающеес я тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него дополнительно введены регистра текущих значений координат, второй сумматор, второй шифратор адреса, причем информационные входы регистров результатов преобразования соединены соответственно с выходами первого и второго шифраторов адреса, входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго регистров текущих значений координат, информационные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго сумматоров, входы первого операнда которых соединены соответственно с выходами первого и второго мультиплексоров, входы второго операнда первого и второго сумматоров соединены соответственно СЛ с выходами первого и второго ре: гистров текущих значений координат, 1 синхронизирующие входы которых под ключены к тактирующему выходу блока управления, содержащего два формирователя импульсов, элемент ИЛИ и два элеме;нта задержки, причем информационные входы устройства подключены к входам формирователей импульсов, выход первого формирователя импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход второго формирователя импульсов соединен с выходом признака типа изменяемой координаты блока управления и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого элемента задержки , выход которого соединен с тактирующим выходом блока управления , и входом второго элемента задержки , выход которого соединен с выходом управления записью результатов блока управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

uo W С 06 F 7/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ний координат, второй сумматор, второй шифратор адреса, причем информационные входы регистров результатов преобразования соединены соответственно с выходами первого и второго шифраторов адреса, входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго регистров текущих значений координат, информационные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго сумматоров, входы первого операнда которых соединены соответственно с выходами первого и второго мультиплексоров, входы второго операнда первого и второго сумматоров соединены соответственно с выходами первого и второго регистров текущих значений координат, ! синхронизнрующие входы которых подключены к тактирующему выходу блока управления, содержащего два формирователя импульсов, элемент ИЛИ и два элемента задержки, причем информационные входы устройства подключены к входам формирователей импульсов, выход первого формирователя импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход второго формирователя импульсов соединен с выходом признака типа изменяемой координаты блока управления и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с тактирующим выходом блока управления, и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с выходом управления записью результатов блока управления.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3750994/24-24 (22) 01 а 06 84 (46). 23. 12. 85. Бюл. g 47 (72) Р.А. Ванециан, А.А. Александров, С.Г.Глотов. и M.Â.Øàõìàòoâ (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 960808, кл. G 06 F 7/38, 1976.

Патент Великобритании - 2100956, кл. G 06 F 7/38, опублик. 1981. ,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ, содержащее четыре регистра элементов матрицы линейного преобразования, два мультиплексора, первый сумматор, первый шифратор адреса, два регистра результатон преобразования и блок управления, причем выходы регистров.результатов преобразования являются информационными выходами устройства, а синхронизирующие входы регистров результатов преобразования подключены к выходу управления записью результатов блока управления, выход признака типа изменяемой координаты которого подключен к управляющим входам первого и второго мультиплексоров, первые группы информационных входов которых соединены с выходами первого и второго .регистров элементов матрицы линейного. преобразования соответственно, вторые группы информационных входов мультиплексоров соединены с выходами третьего и четвертого регистров элементов матрицы линейного преобразователя соответственно, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него дополнительно введены два регистра текущих значе„„SUÄÄ 1200277 A

120027 7

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к цифровым устройствам линейного преобразования координат в системах управления. Цель изобретения — повышение быстродействия при линейном преобра зовании координат элементов массивов с матричной организацией, На фиг. 1 представлена схема устройства1 на фиг. 2 — пример реализации шифратора адреса.

Устройство содержит регистры.1-4 элементов матрицы линейного преобразования, мультиплексоры 5 и 6, сумматоры 7 и 8, регистры 9 и 10 текущих координат, шифраторы 11 и

12 адреса, регистры 13 и 14 результатов, блок 15 управления. Блок 15 управления содержит формирователи

16 и 17 импульсов, элемент ИЛИ 18, элементы 19 и 20 задержки. Входы 21 и 22 являются информационными входами устройства,.выходы 23 и 24— выходами результата устройства.

Шифратор адреса содержит регистр

25 и сумматор 26.

Устройство работает следующим образом.

В четырех регистрах 1-4 хранятся коды, соответствующие четырем элементам а, b,ñи 3 матрицы А линейного преобразования координат Х и Y

А

Коды этих чисел заносятся в регистры устройства перед началом его работы.

Они определяют преобразование коорд инат элементов массива, выполняемое устройством.

Входная цифровая информация о величинах координат Х и Y поступает

22 в виде импульсов на входы 21 и устройства соответственно, причем число импульсов, поступающих на данный вход устройства, равно текущему значению соответствующей координаты

Приход на вход очередного импульса означает увеличение данной координаты на единицу и инициирует вычисление преобразованных значений координат очередного подлежащего обработке элемента массива, одна из которых на единицу отличается от соответствующей координаты предыдущего элемента. Это преобразование осу" ществпяется в соответствии с матрицей Л по формуле

Х =дХ+Ъ У;

=сХ + С1У, где Х и Y — - текущие значения входных

5 координат устройства, т.е. координаты элемента, подлежащего обработке, до преобразования,"

Х и Y — соответствующие значения

10 преобразованных коорди, нат.

Пусть Х и Y,. — результат преобра1 зования координат Х; и У; предшествующего элемента массива. Тогда

15 преобразованные значения координат обрабатываемого элемента массива

Х;„ и Y;+,, координата Х;„ которого на единицу больше координаты

Х предыдущего элемента, à У;

20 = Y могут быть вычислены как

I

Х =Х ° +a °

14! ) у ° + с

1t1 . 11

Аналогично в случае, если Х;„

Х;, Y = Y; + 1, тогда

= Y . +3.

1tt

Ъ

Если обработку массива производить, например, построчно, начиная всякий раз с первого элемента масси-, ва, координаты Х и Y которого равны нулю (это можно сделать за счет выбора начала координат), то на>

З5 чальные значения Х и Y в процессе обработки также равны нулю, что соответствует сбросу результата перед началом работы устройства. В дальнейшем, при переходе от первого

4о к второму элементу и т. д. вдоль строки элементов, будет каждый раз на единицу изменяться одна из координат. Устройство производит вычисление преобразованных координат

45 очередного элемента после подачи импульса на вход 21 или 22 устройства.

С входов 21 и 22 импульсы подаются на входы формирователей 16 и 17 импульсов, работа которых сводится

50 к следующему. При поступлении очередного импульса на вход 21 форми.рователь 16 импульсов выдает на

1 выход положительный импульс длитель. ностью с1, а на выходе формирова55 теля 17 поддерживается низкий логический уровень. Если же импульс поступает на вход 22 устройства (вход

У), формирователь 17 выдает положи1200277 тельныи импульс длительностью <, на свой выход, а на выходе формирователя 16 при этом поддерживается низкий логический уровень.

Такой алгоритм работы формирователя импульсов обеспечивает в случае прихода входного импульса на вход

22 устройства передачу мультиплексорами 5 и 6 на первые входы суммато,ров 7 и 8 соответственно кодов коэф- 1О фициентов р и с матрицы А преобразования координат с первых информационных входов мультиплексоров 5 и 6. Аналогично в случае прихода входного импульса на вход 22 устройства, на выходе формирователя 17 будет высокий логический уровень (действие положительного импульса

Я,), этот же уровень будет присутствовать и на управляющих выходах 20 мультиплексоров 5 и 6, следовательно, на ж выходы будут переданы коды коэффициентов d и Ь соответствен-. но с вторых информационных входов мультиплексоров. С выходов мульти- 25 плексоров 5 и 6 коды этих коэффициентов попадут на первые входы сумматоров 7 и 8 соответственно.

На вторые входы сумматоров 7 и 8 поступает цифровая информация (коды) с вйходов регистров 9 и 10, содержимое которых обнулеяется перед начапом работы устройства. На выходе элемента ИЛИ 18 также действует положительный импульс о,, поступающий на вход элементов 19 и 20 задерж35 ки, с выхода которых он попадает с задержкой Т (Т<, ) на управляющие входы регистров 9 и 10 и с задержкой

T (T z T <) на управляющие входы регистров 13 и 14, что обеспечивает запись цифровой информации с их входов s них.

Таким образом, после начала первого импульса а, на выходе формирователя 16 с задержкой Т,, необходимой для переключения мультиплексоров 5 и 6 и срабатывания сумматоров

7 и 8, происходит запись кодов чисел и и с в регистры 9 и 10, посколь. ку предыдущее значение чисел, записанных в этих регистрах, вплоть до момента перезаписи информации в них равно. нулю.

При поступлении каждого следующего импульса на вход 2 1 устройства содержимое регистров 9 и 10 увеличивается на величины коэффициентов и с соответственно. Аналогичным образом приход импульса на вход 22 устройства приводит к увеличению содержимого регистров 9 н 10 на величины коэффициентов h и 3 соответственно.

На выходы 23 (выход Х ) и 24 (выход Y ) устройства информация поступает в виде параллельных кодов чиI сел Х и Y соответственно с выходов регистров 13 и 14, в которые она заносится с выходом шифраторов 11 и 12 адреса в момент прихода положительного импульса длительностью ь| на управляющие входы регистров 13 и 14 от блока 15 управления. Этот импульс, как было указано, появляется на выходе элемента 20 задержки спустя некоторое время после его выдачи формирователем импульсов (при приходе очередного выходного импульса). Шифраторы 11 и 12 адреса служат для того, чтобы при необходимости осуществить преобразование переноса путем сложения преобразованных с матрицей А значений координат Х

1 и Y, поступающих на их входы, с константами с и 1 соответственно, хранящимися s шифраторах 11 и 12

Х (aX+ LY) + е;

Y (cX + 4Y) + f.

Выходная информация на выходах 23 и 24 устройства представляет собой значение координат Х, Y

1200277

Миха фив. 2

Составитель С. Куликов

Редактор В. Петраш Техред М.Пароцай Корректор Г.Решетник

Заказ 7868/54 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патеит", г. Ужгород, ул. Проектная, 4