Специализированный процессор устройства интерполяции (интерполятор)

Для расчета траектории движения методом линейно-круговой интерполяции может применяться специализированное арифметико-логическое устройство — интерполятор (рис. 79). Процессор интерполятора включает в себя: рабочие регистры RG1—RG5, предназначенные для хранения исходных данных и полученных результатов вычислений (x_i, z_j, х_к, z_k, F_ij); сдвиговые регистры RG6, RG7, предназначенные для получения удвоенного значения текущих координат x_iz_j, т. е. определения 2x_i, 2z_j, сдвигом влево засылаемого числа на один разряд. Кроме того, данные регистры задерживают информацию на один цикл вычисления, так как данные числа участвуют в операциях в следующем вычислительном цикле.

В процессор интерполятора входит сумматор (См1), предназначенный для вычисления текущих координат, а также сумматор (См2), предназначенный для вычисления значения оценочной функции. Логические элементы Э1—Э9 служат для развязки узлов процессора в различных режимах работы. В процессор входят также три выходных узла:

• узел режимов (УзРЕЖ) обеспечивает выработку сигналов необходимого режима на основании анализа значений G, Fij;
• узел «Коней отработки кадра» (УзКОК) выполняет анализ (сравнение) кодов текущей и конечной координаты и на основании анализа подготовляет или вырабатывает сигнал КОК;
• узел выхода (УзВЫХ) формирует знак перемещения с учетом записи знака перемещения в программе и знака перемещения по заявке с пульта оператора.

Работа процессора происходит по следующему алгоритму. По сигналу переписи в нулевом режиме (Р₀) происходит перезапись информации из буферных регистров в рабочие, а также очищение регистра РG5 (оценочная функция равна нулю в начале УП или кадра). После этого выполняется анализ введенной информации, на основании которого вырабатывается один из рабочих режимов. Если анализ дал результат G01, F≥ 0, то вырабатывается режим Р₁, при котором совершается шаг по оси X, и процессор производит следующее вычисление: содержимое RG1 суммируется с единицей в См1, где единица поступает через клапан Э2, и результат суммирования перезаписывается в RG1, т. е. вычисляется новое значение координаты х. Кроме того, полученное значение (х_i+1 текущая координата) в См1 подается в узел КОК, где происходит поразрядное сравнение с содержимым регистра RGЗ через клапан Э5 для выработки или подготовки сигнала КОК. Одновременно содержимое RG5 (текущее значение оценочной функции) подается в См2, где происходит сложение с содержимым RG4 через клапан Э7. Результат операции перезаписывается в RG5. Значение операции в См2 проверяется по знаку для выработки очередного режима (знак операции проверяется 21-м стробом, т. е. после завершения операции вычисления).

Если после очередного анализа в блоке режимов выявлены признаки G01, F <0, то узел режимов вырабатывает режим Р₂. В данном режиме будет происходить шаг по оси Z и процессор выполняет следующие операции: содержимое RG2 суммируется с единицей в См1, и результат вычисления перезаписывается в RG2. Полученное новое значение координаты в См1 подается в узел КОК, где происходит поразрядное сравнение с содержимым RG4 для подготовки или выработки сигнала КОК. Содержимое RG5 в См2 складывается с содержимым RGЗ (х_K), и результат перезаписывается в RG5. Через клапан Э8 проверяется в См2 знак вычисленной оценочной функции для выработки очередного режима.

Если после очередного анализа в блоке режимов выявлены признаки G02 (G03), F≥ 0, то вырабатывается режим Р₃. В данном режиме происходит шаг по оси X, и процессор выполняет следующие операции-содержимое суммируется с минус единицей в См1 и результат перезаписывается в RG1 (х_i + 1); содержимое См1 сравнивается с содержимым RGЗ, где хранится х_K для подготовки или выработки сигнала КОК. Содержимое RG5 суммируется с содержимым сдвигового регистра RG6 и единицей в См2 и перезаписывается в RG5. Содержимое См2 через клапан Э8 проверяется на знак оценочной функции для выработки очередного режима.

Если после очередного анализа в блоке режимов выявлены признаки G02 (GОЗ), F <0, то вырабатывается режим P₄. В данном режиме будет шаг по оси Z и процессор выполняет следующие операции: содержимое RG2 суммируется с единицей в См1 и результат перезапишется в RG2; содержимое См1 сравнивается с содержимым RG4 для подготовки или выработки сигнала КОК. Кроме того, содержимое RG5 в См2 складывается с содержимым RG7 (сдвиговый регистр) и единицей и результат перезаписывается в RG5; содержимое См2 (знак оценочной функции) проверяется через Э8 в узле режимов для выработки очередного режима.

После отработанного запрограммированного участка в узле «конец отработки кадра» вырабатывается сигнал КОК, который вызывает ввод информации очередного кадра и прекращение отработки по предыдущему кадру.