[go: up one dir, main page]

SU1472902A1 - Coordinate converter - Google Patents

Coordinate converter Download PDF

Info

Publication number
SU1472902A1
SU1472902A1 SU874319683A SU4319683A SU1472902A1 SU 1472902 A1 SU1472902 A1 SU 1472902A1 SU 874319683 A SU874319683 A SU 874319683A SU 4319683 A SU4319683 A SU 4319683A SU 1472902 A1 SU1472902 A1 SU 1472902A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
registers
outputs
output
input
Prior art date
Application number
SU874319683A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Владимирович Владимиров
Original Assignee
Новороссийское Высшее Инженерное Морское Училище
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 Новороссийское Высшее Инженерное Морское Училище filed Critical Новороссийское Высшее Инженерное Морское Училище
Priority to SU874319683A priority Critical patent/SU1472902A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1472902A1 publication Critical patent/SU1472902A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в качестве периферийного процессора, в котором выполн етс  операци  вращени  вектора, а вспомогательные вычислени  выполн ютс  в центральной ЭВМ. Цель изобретени  - расширение класса решаемых задач за счет возможности произвольного задани  результирующей оси вращени  вектора. Дл  этого в устройство введены три регистра и шесть блоков умножени . При этом обеспечиваетс  одновременное вращение вектора вокруг трех осей, причем шаги вращени  вокруг каждой из осей различны. В результате достигаетс  эффективное решение задач, описываемых математическим аппаратом кватернионов. 2 ил.The invention relates to digital computing and can be used as a peripheral processor in which a vector rotation operation is performed, and auxiliary calculations are performed in a central computer. The purpose of the invention is to expand the class of tasks to be solved due to the possibility of arbitrarily setting the resulting axis of rotation of the vector. For this, three registers and six multipliers are entered into the device. In this case, the vector is simultaneously rotated around three axes, and the rotation steps around each of the axes are different. As a result, an effective solution of the problems described by the mathematical apparatus of quaternions is achieved. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в качестве периферийного процессора.This invention relates to digital computing and can be used as a peripheral processor.

Цель изобретени  - расширение класса решаемых задач за счет возможности произвольного задани  результирующей оси вращени  вектора.The purpose of the invention is to expand the class of tasks to be solved due to the possibility of arbitrarily setting the resulting axis of rotation of the vector.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг. 2- вариант выполнени  блока управлени .FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 shows an embodiment of the control unit.

Устройство содержит регистры 1-6, сумматоры-вычитатели 7-12, блоки 13-18 умножени , дешифратор 19, счетчик 20, блок 21 управлени , входы 22X1 Хсозб +c(l-cos0)(o(X + Y - Ycosfi +(i(i -со80)(р/Х + Z1 ZcosQ +3(1-cos0) (ofX +The device contains registers 1-6, adders-subtractors 7-12, multiplication blocks 13-18, decoder 19, counter 20, control block 21, inputs 22X1 Xcfc + c (l-cos0) (o (X + Y - Ycosfi + ( i (i -co80) (p / X + Z1 ZcosQ +3 (1-cos0) (ofX +

24 задани  координат устройства, входы 25-27 задани  шагов вращени  по соответствующим углам устройства, вход 28 задани  угла устройства, вход 29 знака направлени  ъращени , вход 30 запуска устройства, выходы 31-33 координат устройства, выход 34 сигнала окончани  преобразовани . Блок 21 управлени  содержит триггеры 35-37 знака направл ющих косинусов , элемент НЕ 38, элементы И 39-47.24 setting the device coordinates, inputs 25-27 setting the rotation steps at the corresponding device angles, input 28 setting the device angle, rotating direction sign input 29, device starting input 30, device coordinate outputs 31-33, conversion conversion output 34. The control unit 21 contains triggers 35-37 of the signs of the direction cosines, the HE element 38, the AND elements 39-47.

Устройство работает по следующему алгоритму.The device operates according to the following algorithm.

Кватернионное преобразованиеQuaternion transformation

/3 Y + j-Z) + (pZ - Yjsine, pY + yZ)+(}-X -of Z)sin6 (1) /JY + f Z) + (c(Y -p X)sin6/ 3 Y + j-Z) + (pZ - Yjsine, pY + yZ) + (} - X-of Z) sin6 (1) / JY + f Z) + (c (Y -p X) sin6

3- 14729023 - 1472902

выполн етс  путем вращени  вектораperformed by rotating the vector

R (X,Y,Z) в соответствии с алгоритмомR (X, Y, Z) in accordance with the algorithm

Х- +AJ(Y|dj-A/} , i , , (2) Z, , W , ЛX- + AJ (Y | dj-A /}, i,, (2) Z,, W, Л

Y ,Y,

- координаты вектора Х, Y, Z, развернутого - coordinates of the vector X, Y, Z, expanded

вокруг оси вращени  на угол б)around the axis of rotation by angle b)

Л, р L p

2 - компоненты единичного2 - single components

вектора, задающего ось вращени  так, что о(+ + рг + у2 1 .the vector defining the axis of rotation so that o (+ + pr + y2 1.

В алгоритме (2) шаги вращени  вокруг осей пр моугольной системы координат равныIn algorithm (2), the rotation steps around the axes of the rectangular coordinate system are

йо(yo (

2-т,2-m

АРAR

А signt/, Лр sign/} , Л,« sign j (4)And signt /, Lr sign /}, L, "sign j (4)

Вращение выполн етс  в блоке поворота вектора, образованном регистрами 1-6, сумматорами-вычитател ми 7-12 и блоками 13-18 умножени . Отработка угла 0 осуществл етс  по алгоритмуThe rotation is performed in a rotation block of a vector formed by registers 1-6, subtractors 7-12 and multiplication blocks 13-18. The development of the angle 0 is carried out according to the algorithm

Э;,E ;,

0; -20; -2

Мм - v (5)Mm - v (5)

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед началом вычислений в регистры 1-3 занос тс  координаты X, Y, Z(  вл ющиес  начальными данными дл  алгоритма (2), в регистры - шаги вращени  до/, &f , Ду, в счетчик 20 - угол бив блок 21 управлени  (по входу 29) - знаки направл ющих косинусов оси вращени  (4). Информаци  по входам 22-29 сопровождаетс  соответствующими стробами.Before the beginning of the calculations, the coordinates 1-3, the coordinates X, Y, Z are added to the registers (which are the initial data for the algorithm (2), the registers are the rotation steps to /, ampf, Du, the counter 20 is the angle of the control unit 21 (at input 29) the signs of the direction cosines of the axis of rotation (4). The information on the inputs 22-29 is accompanied by the corresponding gates.

По сигналу начала вычислений, по- ступающему по входу 30, в блоке 21 управлени  вырабатываютс  сигналы синхронизации регистров 1-3, по которым производитс  запись очередных приближений Xf-м, X ,-+1 , Z ,-+.,, и сигналы управлени  режимами работы сумма- торов-вычитателей 7-12 /V , Л , /|„ В блоках 13-18 умножени  вычисл ютс  частичные произведени  Y,- d j, X t -4 ,According to the start signal of the calculations, coming in at input 30, in block 21, control signals are generated for registers 1-3, which are used to record the next approximations Xf, X, - + 1, Z, - +. ,, and control signals operation modes of the 12-12 / V, L, /, subtractors / | "In blocks 13–18 of the multiplication, the partial products of Y, - dj, X t -4,

. X.-d/Ь, Zj d/3, Zpdo(H Y соответ- ственйо. На сумматоре-вычитателе 7 вычисл етс  величина S{+1 X,- + + , а на сумматоре-вычитателе 10 - координата X +1 S ;+i -ApZj-dp, записываема  в регистр I,- Аналогичным образом на сумматорах- вычитател х 8, И и 9, 12 вычисл ютс  координаты Y;-MH + i записываемые в регистры 2 и 3 соответст. X.-d / Ь, Zj d / 3, Zpdo (HY, respectively. On the subtractor 7, the quantity S {+1 X, - + +) is calculated, and on the subtractor 10 - the coordinate X +1 S; + i -ApZj-dp, written in register I, - Similarly, on adders-subtractors 8, And and 9, 12 coordinates Y; -MH + i are recorded in registers 2 and 3, respectively

2 т-/32 t- / 3

.-т.-t

Ду-2- 7, (3)Du-2-7, (3)

00

5five

30thirty

5five

40 40

5five

00

5five

,-т, t

венно. В каждой итерации в блоке 21 управлени  вырабатываетс  импульс, соответствующий угловому кванту 2 и поступающий на вход.счетчика 20, по которому вычисл етс  очередное приближение угла (5). После отработки , угла (Sftt+i 0) соабатыва- ет дешифратор i9, по сигналу которого прекращаетс  выработка счетные импульсов , операторов Д/ Л , Л-ji, сигналов синхронизации регистров 1 -3 и на входе 34 выставл етс  сигнал окончани  преббразовани . Вычислени  заканчиваютс . Координаты развернутого вектора х X f+t Y Yf41 Z - вьздаютс  по выходам 31-33.venno. In each iteration in the control unit 21, a pulse is generated corresponding to the angular quantum 2 and fed to the input counter 20, which is used to calculate the next approximation of the angle (5). After working off, the angle (Sftt + i 0) converts the decoder i9, the signal of which stops the generation of counting pulses, the operators D / L, L-ji, the synchronization signals of registers 1–3, and an input signal for the end of transmutation is set at input 34. Calculations end. The coordinates of the unwrapped vector x X f + t Y Yf41 Z are taken from the outputs 31-33.

Блок 2 управлени  может быть выполнен по схеме, приведенной на фиг. 2. Перед началом вычислений в -триггеры 35-37 записываютс  (по вхо- ду 29) знаки направлени  вращени . |На вход элемента НЕ 38 подаетс  сигнал с дешифратора 19, который по вл етс  при нулевом содержимом счетчика 20, т.е. после окончани  разворота вектора. При отсутствии этого сигнала выходом элемента НЕ 38 подготавливаетс  элемент И 45, по второму входу которого (по входу 30) поступает сигнал начала вычислений, По этому сигналу открываетс  элемент И 45 и на элементах И 39, 40 вырабатываютс  сигналы ±/( ,, на элементах И 43, 44 - ±АЙ, на элементах И 45, 46 - +А Эти сигналы вырабатываютс  в соответствии с выражени ми (4) и  вл ютс  сигналами задани  режимов работы сумматоров-вы- читателей 7-1 2 (третий выход блока 21 управлени ). Одновременно наThe control unit 2 can be executed according to the scheme shown in FIG. 2. Before starting the calculations, the triggers 35-37 record (at input 29) the signs of the direction of rotation. An element is supplied to the HE 38 by a signal from the decoder 19, which appears when the contents of counter 20 are zero, i.e. after the end of the vector reversal. In the absence of this signal, the element 38 prepares the element AND 45, the second input of which (input 30) receives the signal to start the calculations. This signal opens the element 45 and the elements 39 and 40 generate signals ± / (, on the elements And 43, 44 - ± AI, on the elements And 45, 46 - + A These signals are produced in accordance with expressions (4) and are the signals for setting the operation modes of the adders-7 7 2 (the third output of the control unit 21 ). Simultaneously on

5five

элементе И 46 вырабатываютс  сигналы синхронизации регистров 1-3 (второй выход блока 21 управлени ) и счетные импульсы 2 (первый выход блока 21 управлени ). На вторые входы элементов И 46, 47 (по входу 30) подаютс  импульсы, соответствующие моментам записи координат X ;+1 , У$ + 1ТУ Z |+1 в регистры I-3 и переключени  t счетчика 20. После окончани  вычис-- ,лений сигналом 34 должен сниматьс  , сигнал начала вычислений, поступающий по входу 30 на элемент И 45.element 46 produces synchronization signals of registers 1-3 (second output of control unit 21) and counting pulses 2 (first output of control unit 21). The second inputs of the elements 46, 47 (input 30) are pulses corresponding to the moments of the recording of the coordinates X; +1, Y $ + 1TU Z | +1 in the registers I-3 and switching t of the counter 20. After the calculation is finished, The signal 34 should be removed, the signal of the beginning of the calculations, coming at the input 30 to the element 45.

Claims (1)

/Формула изобретени / Invention Formula Устройство преобразовани  координат , содержащее с первого по третий регистры, дешифратор, блок управлени , счетчик и с первого по шестой сумматоры-вьнитатели, причем выходы первого, второго и третьего регистров соединены с входами первых операндов соответственно первого, второго и третьего сумматоров-вычита- телей, выходы которых соединены с входами первых операндов соответственно четвертого, п того и шестого сумматоров-вычитателей, выходы которых  вл ютс  выходами координат устт ройства и подключены к первым входам соответственно первого, второго и третьего регистров, вторые входы ко- tTopbix  вл ютс  входами задани  координат устройства, вход задани  угла которого подключен к информационному входу счетчика, первый и второй входы блока управлени  соединены с входами соответственно знака направ9026A coordinate conversion device containing first to third registers, a decoder, a control unit, a counter, and first to sixth binders, with the outputs of the first, second, and third registers connected to the inputs of the first operands of the first, second, and third addressers, respectively. The outputs of which are connected to the inputs of the first operands, respectively, of the fourth, fifth, and sixth adders-subtractors, the outputs of which are the outputs of the device coordinates and are connected to the first inputs of the corresponding first, second and third registers, Ko tTopbix second inputs are inputs coordinate specifying device, the input specifying the angle of which is connected to the data input of the counter, the first and second inputs of the control unit respectively connected to inputs of the sign naprav9026 лени  вращени  и запуска устройства, а третий вход - с выходом дешифратора , вход которого соединен с вы- ходом счетчика, вход которого соединен с первым выходом блока управлени , второй и третий выходы которого подключены к входам синхронизации первого, второго и третьего регистров и входам задани  режимов сумматоров-вычитателей соответственно, а четвертый выход блока управлени   вл етс  выходом сигнала окончани , преобразовани  устройства, о т л и чающеес  тем, что, с целью1 расширени  класса решаемых задач путем обеспечени  возможности произвольного задани  результирующей оси -вращени  вектора, в него введены с четвертого по шестой регистры и шесть блоков умножени , выходы которых соединены с входами вторых операндов одноименных сумматоров- вычитателей, выход четвертого регистра подключен к первым входам первого и второго блоков умножени , выход п того регистра соединен с первыми входами третьего и четвертого блоков умножени , выход шестогоrotate and start the device, and the third input is with the output of the decoder, the input of which is connected to the output of the counter, the input of which is connected to the first output of the control unit, the second and third outputs of which are connected to the synchronization inputs of the first, second and third registers and job inputs modes of adders-subtractors, respectively, and the fourth output of the control unit is the output of the termination signal, device conversion, which is so that, in order to expand the class of tasks to These arbitrary assignment of the resulting axis are the rotations of the vector, four to sixth registers and six multiplication blocks are entered into it, the outputs of which are connected to the inputs of the second operands of the same subtractors, the output of the fourth register is connected to the first inputs of the first and second multiplication blocks, the register is connected to the first inputs of the third and fourth multiplication blocks, the output of the sixth регистра - с первыми входами п того и шестого блоков умножени , выходы первого, второго и третьего регистров подключены соответственно к объединенным попарно вторым входам второго и третьего, первого и шестого, четвертого и п того блоков умножени , входы четвертого, п того и шестого регистров соединены с входами задани  шагов вращени  по соответствующимregister - with the first inputs of the fifth and sixth multiplication blocks, the outputs of the first, second and third registers are connected respectively to the combined in pairs of the second inputs of the second and third, first and sixth, fourth and fifth multiplication blocks, the inputs of the fourth, fifth and sixth registers are connected with the inputs of the steps of rotation for the corresponding углам устройства.corners of the device.
SU874319683A 1987-10-19 1987-10-19 Coordinate converter SU1472902A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874319683A SU1472902A1 (en) 1987-10-19 1987-10-19 Coordinate converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874319683A SU1472902A1 (en) 1987-10-19 1987-10-19 Coordinate converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1472902A1 true SU1472902A1 (en) 1989-04-15

Family

ID=21333017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874319683A SU1472902A1 (en) 1987-10-19 1987-10-19 Coordinate converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1472902A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1472902A1 (en) Coordinate converter
JP2716166B2 (en) Information processing device
SU1596323A1 (en) Device for computing logarithmic function
SU750491A1 (en) Coordinate transforming device
SU1635178A1 (en) Device for coordinates calculation
JPS6272078A (en) Circle filling drawing device
SU1742816A2 (en) Axis transformation computer
SU1656529A1 (en) Vector rotation device
SU1541600A1 (en) Device for conversion of coordinates
JP2787207B2 (en) Multi-axis position servo device
SU1405051A1 (en) Device for converting coordinates
SU1403062A1 (en) Device for transforming vector coordinates in three-dimensional space
SU1043639A1 (en) One-bit binary subtractor
JPS5840421Y2 (en) Digital differential analyzer
SU1290399A1 (en) Device for displaying information
JP2731028B2 (en) Display control device
SU1259301A1 (en) Calculating device
SU1119009A1 (en) Digital function generator
SU1474642A1 (en) Sine function generator
SU556449A1 (en) Device for calculating root trajectories
JPS5920146B2 (en) Electronics
SU1361613A1 (en) Vector generator
SU1277177A1 (en) Device for displaying information on screen of televison receiver
SU731436A1 (en) Binary-decimal arithmetic device
SU1425767A1 (en) Device for shaping a stretch of inclined line on crt screen