Устройство для считывания графической информации

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее планшет с системами ортогонально расположенных и последрвательно соединенных координатных шин, индуктивно связанных с катушками съемника информации , подключенными к выходам сину .соидальных сигналов блока формирования опорных сигналов, блоки формирования сигналов фазового рассогласования , входы которых подключены к выходам координатных шин, а выходы к первым входам блоков формирования кодов координат, вторые входы которых соединены с первым выходом блока формирования опорных сигналов, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, и элементы И, отличающееся TeMj что, с целью повышения точное-, ти устройства, оно содержит амплитудно-фазовые анализаторы, информационные входы которых подключены к выхо- ; дам соответствующих координатных шин, счётные входы анализаторов соединены с третьими входами блоков формирования кодов координат и с вторым выходом , блока управления, третий выход которого подключен к четвертым входам блоков формирования кодов коорди нат, пятые входы которых соединены с выходами элементов И, входы которых подключены соответственно к выходам амплитудно-фазовых анализаторов и выходам блоков формирований кодов координат, одни из выходов амплитудно-фазовых анализаторов соединены с первым и вторым входами блока управления, третий вход которого .подключен к второму выходу блока формирования опорных сигналов. 2. Устройство ПОП.1, отличаю щ е е с я Тем, что в нем каждый амплитудно-фазовый анализатор.содерж жит последовательно соединенные рас- Щ пределитель, аналоговые ключи, усилии (Л тель и амплитудные компараторы, выходы которых являются выходами амплитудно-фазового анализатора, информационные входы которого соединены с соответствующими входами аналоговых клю- 2 чей, а счетный вход - с вхрдоМ распределител.я. . 3. Устройство по П.1, отлича4; оо а ющееся тем, что в нем каждый блок формирования кодов координат содержит первый и второй узлы элементов И, узел управления, буферный регистр, элемент И, элемент ИЛИ, to мент задержки и счетчик, разрядные выходы которого соединены с информационными входами второго узла элементов И-, управляющий вход которого подключен к выходу элемента задержки , выходы узлов элементов И соединены с входами буферного регистра, выходы которого являются выходами блока и подключены к первому и второму входам узла управления, третий вход которого является первым входом блока, второй вход блока соединен с входами первого узла элементов И, третий и четвертый входы блока подключены соответственно к первому и

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

З(1) G 06 К 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3408560/18-24 (22) 09.03.82 (46) 23.09.83. Вюл. Р 35

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) Г,И;Алексеев, М.С.Люкевич, Г.Г.Маньшин, Г.A.Ïoäóêàåâ, Е.Д.Соколов н В.H.Tèõoíåèêo (53) 681,327.12(088,8) (56) l. Авторское свидетельство СССР Р 520604, кл. G 06 К 11/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2722542/18-24, кл. С 06 К 11/00, 1978.

3, Патент СИА М 3601733, кл. 336-30, опублик. 1972 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее планшет с системами ортогонально расположенных и последовательно соединенных координатных шин, индуктивно связанных с катушками съемника инфор" мации, подключенными к выходам сину.соидальных сигналов блока формирования опорных сигналов, блоки формирования сигналов фазового рассогласования, входы которых подключены к выходам координатных шин, а выходы— к первым входам блоков формирования кодов координат, вторые входы которых соединены с первым выходом блока формирования опорных сигналов, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, и элементы И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точнос-. ти устройства, оно содержит амплитудно-фазовые анализаторы, информационные входы которых подключены к выхо-: дам соответствующих координатных шин, счетные входы анализаторов соединены с третьими входами блоков формирования кодов координат и с вторым выходом, блока управления, третий выход которого подключен к четвертым входам блоков формирования кодов коорди„„SU„„1043692 нат, пятые входы которых соединены с выходами элементов И, входы которых подключены соответственно к выходам амплитудно-фазовых анализаторов и выходам блоков формирования кодов координат, одни из выходов амплитудно-фазовых анализаторов соединены с первым и вторым входами блока управления, третий вход которого .подключен к второму выходу блока Формирования опорных сигналов.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем каждый амплитудно-фазовый анализатор содерм жит последовательно соединенные рас- Е

Ф пределитель, аналоговые ключи, усили тель и амплитудные компараторы, выхо ды которых являются выходами амплитудно-фазового анализатора, информацион С ные входы которого соединены с соответствующими входами аналоговых клю- Я чей, а счетный вход — с входом распределителя. )жной

3. Устройство по п.l, о т л и ч а- амР ю ш е е с я тем, что в нем каждый . ф блок формирования кодов координат содержит первый и второй узлы элемен- тов И, узел управления, буферный ф, регистр, элемент И, элемент ИЛИ, элемент задержки и счетчик, разрядные выходы которого соединены с информа- } цианными входами второго узла элементов И, управлявший вход которого подключен к выходу элемента задержки, выходы узлов элементов И соединены с входами буферного регистра, 4 выходы которого являются выходами блока и подключены к первому .и второму входам узла управления, третий . вход которого является первым входом блока, второй вход блока соединен с входами первого узла элементов И, третий и четвертый входы блока подключены соответственно к первому и

1043б92 второму входам элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с одним из выходов узла управления, другой выход которого подключен к вычитающему входу счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и четвертый входы блока подключены к входам элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого узла элементов И и входом элемента задержки.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что в нем блок уп равления содержит три триггера, три элемента И и последовательно соединенные инвертор и ключ, нулевые входы первого и второго триггеров и вход инвертора являются соответственно первым, вторым и <третьим входами блока, первым, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы третьего триггера и выходы первого и второго элементов И, одни из входов первого и второго эле.-. ментов И объединены и подключены к выходу инвертора, а другие входы

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться для автоматизированного ввода графической информации.

Известны устройства для считыва- 5 ния графической информации, содержащие планшет с системами ортогональ" ных координатных шин, съемник информации и блок обработки информации С1 а.

Недостатком таких устройств является относительно невысокая точность измерения координат, обусловленная дестабилизирующим воздействием на амплитуду информационного сигнала множества факторов случайного характера, таких, как вариации величин токов опроса координатных шин, раэнотолщинность носителей графических данных, шумы различной природы.

Известны также устройства для считывания графической информации, 20 обнованные на многошкальном (чаще двухшкальном) фазовом методе измерений линейных отрезков (2 3.

Недостатком устройств этого типа g5 является их сложность и большой объем используемого оборудования. Так, Ф например, координатный матричный планшет такого устройства должен содержать удвоенное число координатных шин, уложенных на различной глубине и с различным шагом, что приводит к, существенным технологическим трудностям его изготовления. к прямым выходам первого и второго триггеров, инверсные выходы которых соединены с входами третьего элемента И, выход которого подключен к нулевому входу третьего триггера, а единичные входы всех триггеров объединены и соединены с выходом ключа.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок формирования опорных сигналов содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и счетчик, а также последовательно включенные формирователь синусоидального сигнала, аналоговый ключ и узлы задани токов в катушках съемника информации, выходы узлов задания токов являются выходами синусоидальных сигналов блока, первые выходы которого подключены к разрядным выходам счетчика, выход старшего разряда которого соединен с входом формирователя синусоидального сигнала и является вторым выходом блока,, управляющий вход которого подключен к соответствующему входу аналогового ключа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами ортогонально расположенных и последовательно соединенных координатных шин, индуктивно связанных с катушками съемника информации, подключенными к выходам синусоидальных сигналов блока формирования опорных сигналов, блоки формирования сигналов фазового рассогласования, входы которых подключены к выходам координатных шин, а выходы — к первым входам блоков формирования кодов координат, вторые входы которых соединены с первым выходом блока формирования опорных сигналов, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, и элементы И (3 ).

Недостатком такого устройства является то, что при отрыве съемника от поверхности планшета и переносе его в другую область происходит утрата абсолютных значений считываемых координат, т. е. погрешность, кратная целому числу зон считывания.

Целью изобретения является повышение точности считывания информации.

Указанная цель достигается тем, что устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами ортогонально расположенных и последовательно соединен 1043692 ных координатных шин, индуктивно свя- . занных с,катушками съемника информации, подключенными к выходам синусоидальных сигналов блока формирования опорных сигналов, блоки формирования сигналов фазового рассогла- 5 сования, входы которых подключены к выходам координатных шин, а выходы— к первым входам блоков формирования кодов координат, вторые входы которых соединены с .первым выходом блока формирования опорных сигналов, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, и элементы И, содержит амплитудно-фа3oBHG анализаторы,.информационные 15 входы которых подключены к выходам соответствующих координатных шин, счетные входы анализаторов, соединены .с третьими входами блоков формирования кодов координат и с вторым выходом блока управления, третий выход 20 которого подключен к четвертым входам блоков формирования кодов координат, пятые входы которых соежинены с выходами элементов И, входы кото рых подключейы соответственно к вы- 25 ходам амплитудно-фазовых анализаторов и выходам блоков формирования кодов координат, одни из выходов ам-плитудно-фазовых анализаторов соединены с первым и вторым входами . Зо блока управления, третий вход которого подключен к. второму выходу блока формирования опорных сигналов.

При этом каждый. амплитудно-фазовый анализатор содержит последовательно соединенные распределитель, аналоговые ключи, усилитель и амплитудные компараторы, выходы которьж . являются выходами амплитудно-фазового анализатора, информационные входы которого соединены с соответствующими входами аналоговых ключей, а счетный вход — с входом распределителя.

Кроме того, блок формирования ко- 45 дов координат содержит первый и второй узлы элементов И, узел управления, буферный регистр, элемент И, элемент ИЛИ, .элемент задержки и счетчик, разрядные выходЫ которого соединены с информационными входами второго узла элементов И, управляющий вход которого подключен к выходу элемента задержки, выходы узлов элементов И соединены с входами буферного регистра, выходы которого являются выходами блока и подключены к первому и второму входам узла управления, третий вход которого является первым входом блока, второй вход блока соединен с входами перво 60 го узла элементов И, третий и четвертый входы блока подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, третнй вход которого соединен с одним из выходов узла управ- 65 ления, другой выход которого пбдключен к вычитающему входу счетчика., суммирукюций вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и четвертый входы блока подключены к входам элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого узла элементов И и входом элемента задержки, %

При этом блок управления содержит три триггера, три элемента И и последовательно соединенные инвертор и ключ, нулевые входы первого и второго триггеров и вход инвертора являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока,. первым, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы треть-. его триггера и выходы первого и второго элементов И,.одни из входов первого и второго элементов И .объединены и подключены к выходу инвертора, а другие входы — к прямым выходам первого и второго .триггеров, инверсные выходы которых соединены с вхо.дами третьего элемента И, выход которого подключен к нулевому входу третьего триггера, а единичные входы всех триггеров объединены и соединены с выходом ключа.

Кроме того, блок формирования опорных сигналов содержит последова тельно соединенные генератор такто вых импульсов и счетчик, а также последовательно включенные формирователь сннусоидального сигнала; аналоговый ключ и узлы задания токов в катушках съемника информациИ, выходы упомянутых узлов задания токов являются выходами синусоидальных сигналов блока, первые выходы которого пОдключены к разрядным выходам счетчика, выход старшего, разряда которо- . го соединен с входом формирователя синусоидального сигнала и является вторым выходом блока, управляющий вход которого подключен к соответствующему входу аналогового ключа .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока формирования опорных сигналов; на фиг. 3 — схема планшета 1; на фиг. 4 - функциональная схема блока формирования кодов координат; на фиг. 5 — функциональная схема амплитудно-фазового анализатора; на фиг. 6 — схема блока уп равления; на фиг. 7 — функциональная схема блока формирования сигналов фазового рассогласования.

В состав устройства (фиг. 1) входят планшет 1 с системами параллельных ортогонально ориентированных . по отношению к направлению измерения последовательно соединенных координатных шин, блок 2 формирования опорных сигналов, выходом гармонического сигнала подключенный .к индукционнОй

1043692

В состав блока 2 формирования опорных сигналов (фиг. 2) входят генератор 13 тактовых импульсов, счетчик 14, суммирующим входом соединенный с выходом генератора 13, а информационным выходом поразрядно подключенный к выходу блока 2, формирователь 15 синусоидального сигнала, вход которого связан с выходом триггера старшего разряда счетчика 14 и с дополнительным выходом блока 2, а выход — с входом аналогового ключа 16, выходами через уз- 60 лы 17 и 18 задания токов, связанного с выходом гармонического сигнала блока 2, причем управляющий вход ключа 16 соединен с дополнительным вхо-1 дом блока 2, 65 системе съемника 3 информации, индуктивно связанной с координатными шинами ((сетками)) планшета 1, первый 4 и второй 5 блоки, формирования сигналов.фазового рассогласования, входами подключенные к выходам соответ- 5 ствующих сеток координатных шин, первый 6 и. второй 7 блоки формирования кодов координат, первым входом соединенные соответственно с выходом первого 4 и второго 5 бло- 10 ков формирования сигналов фазового рассогласования, а вторым поразрядно подключенные к информационному выходу блока 2 формирования опорных сигналов, блок 8 управления, первый 9 и второй 10 амплитудно-фазовые анализаторы, первый 11 и вто рой 12 элементы И, первым и вторым входами соединенные соответственно с выходами анализаторов 9 и 10. Дри этом координатный матричный планшет 1 дополнительными выходами сеток координатных шин соединен с входами сигналов локальных участков по ля считывания анализаторов 9 и 10, дополнительные выходы блоков 6 и 7 формирования кодов координат соединены соответственно с управляющими входами элементов И 11 и 12, первый дополнительный вход блоков 6 и 7 формирования кодов координат подклю- 30 чен соответственно к счетным входам анализаторов 9 и 10 и к первому н второму выходам блока 8 управления, . третий выход которого соединен с вхо" дом блока 2 формирования опорных 35 сигналов, вторые дополнительные входы блоков 6 и 7 формирования кодов координат соединены с выходом элементов И 11 и 12, соответственно, третий дополнительный вход блоков ь и 7 40 формирования кодов координат подключен к четвертому выходу блока 8 управления, первый и. второй входы которого подключены соответственно к выходу анализаторов 9 и 10, а третий 45 вход — к дополнительному выходу блока 2 формирования опорных сигналов.

B состав координатного матричного планшета 1 (фиг. 3) входят системы (сетки) 19 — 22 из последовательно соединенных координатных шин, через. соответствующие токоотводящие контуры попарно подключенные выходами к входам блоков 4 и 5 формирова ния сигналов фазового рассогласования. Сетки 19 и 21 выполнены с промежуточными выходами, соединенными соответственно с приемными входами сигналов локальных участков поля считывания анализаторов 9 и 10.

Все поле координатного матричного планшета условно разбито в направлении каждой измеряемой координаты на зоны, равные периоду укладки координатных шин сетки, и на участки, как это показано на фиг. 3 для направления Х.

В состав блока 6 (7) формирования . кодов координат (фиг. 4) входят первый узел 23 элементов И, входами поразрядно подключенный к второму (информационному) входу блока, а выходами поразрядно связанный с входами буферного регистра 24, второй узел 25 элементов И, выходами поразрядно связанный с другими входами буферного регистра 24, счетчик 26 (числа зон), выходами поразрядно соединенный с входами второго узла 25 элементов И, узел 27 управления (счетчиком числа зон), первым и вторым входами соединенный с выходами буферного регистра, третьим входом — с первым входом блока, а выходом — с вычитающим входом счетчика 26 (числа зон), элемент И 28, элемент ИЛИ 29 и элемент 30 задержки, причем первый и второй входы элемента И 28 подключены соответственно к первому и третьему дополнительному входам блока, первый и второй входы элемента ИЛИ 29 соединены с одноименными дополнительными входами блока, третий вход — c вторым выходом узла 27 управления (счетчиком числа зон), выход — с суммирующими входами счетчика (числа зон), а выход элемента И 28 соединен с управляющим входом первого узла 23 элементов И и через элемент 30 задержки — с управляющим входом второго уз. — . ла 25 элементов И. При этом выход триггера старшего разряда кода точного отсчета буферного регистра 24 связан с дополнительным выходом блока.

В состав амплитудно-фазового анализатора 9 (10) (сигналов локальных участков поля считывания)(фиг. 5) входят распределитель 31 (импульсов), входом связанный со счетным входом анализатора, коммутатор 32 аналоговых сигналов с объединенным выходом. аналоговых ключей 33 — 35, подключенных через усилитель 36 к объединенному входу амплитудных компараторов 37 и 38, вторыми входами соединен1043692 ных с клеммами 39 и 40 подключения источников пороговых напряжений .(/„., и 0„, а выходами — с выхбдами анализатора, причем управляющие входы аналоговых ключей 33-35 коммутатора 32 связаны с одноименными выхо- . 5 дами распределителя 31, а входы коммутируемых сигналов соединены с прием-. ными входами сигналов локальных участков поля считывания анализатора.

В состав блока 8 управления (фиг.,6)10 входят триггеры 41-43, единичными входами подключенные к контакту ключа (кнопки) 44 Отсчет, вторым контактом связанного с выходом инвертора 45, элементы И 46-48, причем нулевой вход триггера 41 (42) подключен к одним иэ входов блока управления, другой вход которого соеди-. нен с входом инвертора 45 и первым входом элементов И 46 и 47, единичный выход триггера 41 (42) связан

С другим входом элемента И 46 (47), выходом соединенного с первым (вто" . рым) выходом блока управления, нуле« вые выходы триггеров 41 и 42 подключены к входам элементов И 48, выходом соединенных с нулевым входом триггера 43, единичным и нулевым выходами подключенного к соответствующим выходам блока управления.

Блок 4 (5) формирования сигналов фазового рассогласования (фиг. 7) содержит резистор 49 и конденсатор 50, одними концами подключенные к входам блока, а другими — объ- 35 единенные и подключенные. к входу усилителя 51, выходом через

Фильтр 52 соединенного с пороговым формирователем 53, выход которого. соединен с вЫходом блока, резисто- 40 ры 54 и 55.

Блок 2 формирования опорных сигналов предназначен для формирования гармонического (синусоидального) сигнала возбуждения индукционной системы съемника 3, кодов, пропор-. циональных длительностям сигналов фазового рассогласования, формируемых блоками 4 и 5 формирования сигналов фазового рассогласования, а также для формирования двухуровневого опорного. сигнала с периодом, равным периоду упомянутого гармонического сигнала.

Съемник 3 предназначен для преобразования гармонического (синусо- 55 идального) сигнала, поступающего в его индукционную систему с выхода блока 2, в переменное симметричное относительно нормали, проходящей через его ось и точку считывания, щ магнитное поле, и выполняет функции считывающего органа устройства.

Координатный матричный планшет 1 (фиг. 3) предназначен для размещения на нем сеток 19-22 из параллельных последовательно соединенных координатных шин, а также для размещения на нем и закрепления носителя считываемой графичес- . кой информации.

Блок б (7) формирования кодов координат предназначен для преобразования сигналов, поступающих на его входы с выхода .блока 2. формирования опорных сигналов, с выхода блока 4 (5i формирования сигналов фазового рассогласования и с выхода элемента И 11 (12), в . коды абсолютных координат считываемых точек графического изображения.

Амплитудно-фазовый анализатор 9 (10) (сигналов локальных участков поля считывания) предназначен для поочередной коммутации сигналов, поступающих с дополнительных выходов сеток координатных шин координатного матричного планшета 1, и анализа амплитудно-фазовых соотношений указанных сигналов.

Блок 8 управления предназначен для управления работой функциональ. ных узлов и блоков устройства (фиг. 1) .

Блок 4 (5) формирования сигналов фазового рассогласования предназначен для преобразования сигналов ЭДС вэаимоиндукции, наведенных в сетках координатных шин планшета 1, в гармонический сигнал с лийейно изменя ющейся фазой пространственной переменной и формирования двухуровневого сигнала фазового рассогласования, длительность которого в пределах каждого периода пространственной Переменной пропорциональна удалению центра съемника 3 до одной из границ эоны считывания.

Элемент И 11 (12) предназначен для формирования сигнала .совпадения во времени единичных уровней сигнала фазового рассогласования и сигналов сравнения,. поступающих с выходов анализатора 9 (10).

Генератор 13 тактовых импульсов (фиг. 2) предназначен для формирования импульсной периодической последовательности тактовых сигналов стабильной частоты.

Суммирующий счетчик 14 предназначен для накопления импульсов тактового сигнала и формирования опорного периодического сигнала, вырабатываемого на выходе триггера старшего разряда.

Формирователь 15 выполняет s рассматриваемом устройстве функции выделения из опорного сигнала первой гармонической (синусоидальной) составляющей и усиления выделенного сигнала по мощности.

Аналоговый ключ 16 пре1 назначен для поочередного подключения сигнала с выхода формирователя 15 на вхоi

1043692

10 дй узлов 17 и 18 задания токон в ка, тушках съемника 3. узел 17 (18) предназначен для распределения тоКа формирователя 15 по катушкам индукционной системы съемника 3 в соответствии с заранее за- 5 данным знаком, обеспечивающим оптимальные соотношения параметров огибающих сигналов ЭДС, наводимых в сетках координатных шин координатного матричного планшета 1. 10

Сетки 19-22 координатных шин (фиг. 3) предназначены для формирова, ния синусоидальной и косинусоидальной составляющих амплитудно-модулированных сигналов в процессе взаимодейст(5 вия с синусоидальным током, протекаю« щем при считывании координат в индук- . ционной системе съемника 3. Координатные шины каждой координатной сетки уложены с шагом, равным половине периода пространственной перемен- 20 ной. Поле считывания координатными шинами координатной сетки 19 (21) условно разбито на линейные зоны считывания в направлении координаты Х (Y) > 25

Ширина каждой зоны принята равной периоду 3 пространственной переменной. Кроме того, координатное поле по каждому направлению измерения разбито ус.-.евно на ряд локальных участков (фиг. 3). Первый локальный участок совпадает с первой линейной зоной считывания, второй локальный участок составляют первая и вторая линейные зоны считывания, i --й участок составляют i соседних линейных зон.считывания, включая первую зону.

Система координат выбрана таким образом, что оси координат совпадают с осями первых координатных шин 40 сеток 19 и 21 соответственно и направлены в сторону поля считывания.

Узел 23 элементон И (фиг. 4)предназначен для периодической (c периодом сигнала Фазового рассогласования)45 передачи в ячейки младших разрядов буферного регистра 24 кода счетчи-. ка 14, пропорционального длительности укаэанного сигнала и расстоянию считываемой точки от ближней к оси координат границы зоны считывания (границы начала), в пределах которой эта точка расположена.

БуФерный регистр 24 (Фиг. 4) предназначен для приема и хранения кодов считынаемых координат.

Узел 25 элементов И (Фиг. 4) предназначен для передачи по сигналу с выхода элемента 30 задержки кода счетчика. 26 (числа зон), адекватного номеру зоны с точкой счйтывания, 60 в ячейки старших разрядов буферного регистра 24.

Счетчик 26 (числа зон) преднаэ начен,для накопления импульсов, поступающих на его суммирующий или вычитающий входы, число которых адекватно номеру эоны с точкой считывания.

Узел 27 управления (счетчиком чйсла зон) предназначен для корректировки кода счетчика 26 (числа зон) при перемещении съемника 3 (без отрыва его от поверхности носителя графической информации) на целое число зон в сторону уменьшения или увеличения считываемой координаты.

Элемент И 28 предназначен для формирования сигнала запрета передачи кодов в ячейки младших разрядов буферного регистра с выходов узла 23 элементов И на время поочередной коммутации сигналов с дополнительных выходов сеток координатных шин и анализа амплитудно-фазовых соотношений укаэанных сигналов, выполняемых анализатором 9 (10) (сигналов локаль- . ных участков поля считывания).

Элемент ИЛИ 29 (фиг. 4) предназначен для пропускания на суммирующий вход счетчика 26 (числа зон) последовательностей импульсов, поступающих с выхода узла 27 управления (счетчиком числа Зон) и первого и второго дополнительных входов блока 6 (7),формирования кодов координат, Элемент 30 задержки (Фиг. 4) предназначен для задержки сигналов, по которым производится передача кодон из -счетчика 26 в буферный ре.— гистр 24,. на время протекания .переходных процессов в счетчике 26, имеющих место при всяком изменении его содержимого.

Распределитель 31 (импульсов) (фиг; 5) предназначен для пространственно-временного преобразования последовательности импульсов, поступающих на его счетный вход, и управления коммутацией аналоговых ключей 33 - 35 коммутатора 32.

Коммутатор 32 (фиг. 5) предназначен для поочередной коммутации сигналов с дополнительных выходов сеток координатных шин к входу уси- лителя 36.

Усилитель 36 предназначен для усиления по напряжению сигналов, поступающих с выхода коммутатора 32., Амплитудный компаратор 37 предназначен для сравнения амплитуд амплитудно-модулированных сигналов, поступающих с выхода усилителя 36, с установленным пороговым. уровнем напряжения ОП1, формирования сигнала сравнения в момент превышения очередным иэ них порогового уровня0„„и расширения последнего по длительности.

Амплитудный компаратор 38 пред-. назначен для сравнения амплитуд составляющих амплитудно-модулированных сигналов, поступающих с выхода усилителя 36, с установленным порого10ф3692

I вым уровнем напряжения()„, формиро-, .считывания, и включении устройства вания инверсного (противофазного) генератором 13 .тактовых импульсов сигнала сравнения в момент превыше- . блока 2 формирования опорных сигнания очередных из них порового уров- .лов начинает вырабатываться последо.ня 0п2и расширения последнего по вательность тактовых импульсов, циклически заполняющая суммирующий длительности. 5 Клеммы 39 и 40 предназначены для ° счетчик 14, а на выходах триггера подведения к вторым, входам амплитуд" старшего разряда этого счетчика форных компараторов 37 и 38 пороговых мируется периодический двухуровневый напряжений V„„и 0я2. парафазный опорный сигнал. При этом

Триггер 41 (42) (фиг. 6) преднаэ- ip в счетчике 26 (числа эон) блока 6 начен для блокировки передачи сиг. — . (7) формирования кодов координат усналов кодов счетчика 14 в буферный тановлен максимальный код, триггерегистр 24 на время работы анализа-. Ры 41-43 блока 8 управления установ» тора 9 (10) (сигналов локальных .лены в нулевое состояние, ключ 16 участков поля считывания). .>> установлен на пропускание аналогово о

Триггер 43 предназначен для уп- . го сигнала к узлу 17 задания токов,. равления ключом 16. а ключи 33 — 35 коммутатора 32 анаКлюч (кнопка) 44 Отсчет пред-, логовых сигналов анализатора 9 (10) назначен для установки триггеров разомкнуты.

41-43 в единичное состояние, отвечаю- Поступая на вход формирователя 15 щее началу процесса считывания аб- . 2(} (выполненного, например, по схеме солютных координат. .фильтра первой гармоники опорного

}конвертор 45 (фиг. 6) .предназначен сигнала), сигнал, поступающий с однодля инвертирования двухуровневого .. го из входов триггера старшего разопорного сигнала, поступающего с ряда суммирующего счетчика 14, пресоответствующего выхода блока 2 .фор-.> 5.образуется в синусоидальный сигнал мирования опорных сигналов на третий электрического тока, который с его вход блока управления, и синхрони- .выхода поступает через ключ 16 на зации установки триггеров 41-43 в . вход узла 17 задания токов и далее единичное состояние при нажатии кноп- в катушки индукционной системы съем-. ки 44 Отсчет по переднему фрон- ЗО ника 3. ту проинвертированного опорного, Протекание по индукционной систесигнала ° .ме съемника 3 электрического тока

Элемент И 46 (47) предназначен .(ограниченного по величине для каждля пропускания на счетный вход ана- .дой катушки индуктивности съемнилизатора 9 (10) последовател„„ им . 35 ка 3 соответствующим Резистором Уэ" пульсов опорного сигнала в процессе ла 17) вызывает в окружающем пРостизмерения абсолютной координаты Ранстве над сетками 19-22 коорди-. считываемой точки. натных шин планшета 1 совокупное

Элемент И 48 предназначен для периодическое электромагнитное по« устанбвки .триггера 43 в нулевое сос- 4(} ле, симметрично Распределенное от-. то ние по окончании процесса иэмере- носительно оси индукционной систения обоих значений абсолютных коор :. мы съемника 3. Взаимодействуя с динат считываемой точки. : проводниками сеток 19 и 20 (21 и 22), Резистор 49, конденсатор 50 и уси» . Электромагнитное поле индуцирует литель 51 (фиг, 7) составляют схему 45 в последних синусоидальные амплитудВекторного сумматора, реализующего но-модулированные сигналы.

onepauHIo векторного суммирования сиг- Амплитудно-пространственные ханалов, поступающих с выходов сеток и 21 (20 и 22) координатных шин. упающих с выходов сеток 19 рактеристики пар взаимодействую) координатных шин. щих индукционных систем (индукциои- р днаэначен для выделе.-.:щ ная система съемника 3 и сетка 19 .Р армоники сигнала фаэово (21), а также индукционная система на его вход с выхода усилителя 51. даря выбору их геометрических пара у ной системы съемника 3 и периода с нического сигнала фазового рассогла- укладки координатнйх шин сеток сованиЯ двУхУРовневый сигнал фазо- 19-22, а также величин резисторов. вого РассогласованиЯ типа меандр .; узла 17 задания токов представляет

УстРойство Работает следующим об- собой функции, близкие к синусоиразом. дальным.

При выводе центра съемника 3, 60 совмещенного с осью его индукцион- Полученные сигналы являются ной системы, в считываемую точку практически синусоидальными функграфического изображения, расположен-, циями пространственной переменной ную в направлении измеряемой коорди- .. (измеряемой координаты) и временаты, например, в одной из зон поля 5 ни +

14

1043692

Поступая на входы блока 4 (5), формирования сигналов фазового рассогласования, упомянутые сигналы векторно суммируются в обшей точ; ке соединения резистора 49 и конденсатора 50 блока 4 (5). Суммарный сигнал, усиленный усилителем 51 и отфильтрованный фильтром 52, пред"ставляет собой сннусоидальный сигнал с линейно измеряющейся фазой, пропорциональной удалению центра индукционной системы съемника 3 от границы начала 1-й зоны считывания, в пределах которой распоЛожена считываемая точка графического изображения, и с пространственным периодом, равным d. Сформированный пороговым формирователем 53 сигнал в виде двухуровневого сигнала фазового рассогласования с выхода блока 4 (5} формирования сигнала фазового рассогласования поступает на первый вход блока 6 (7) формирования кодов координат. Пройдя через открытый по второму входу элемент И

28 на управляющий вход узла 23 элементов И, указанный сигнал передним (единнчным) фронтом заносит содержимое счетчика 14, пропорциональное удалению центра съемника 3 cg. границы начала j-й зоны с точкой считывания, в соответствующие ячейки буферного регистра 24. Спустя время, определяемое параметрами элемента 30 задержки, задержанный сигнал фазового рассогласования поступает на управляющий вход узла 25 элементов И.блока 6 (7) формирования кодов координат и заносит содержимое счетчика 26 (числа зон) в остальные ячейки буферного регистра 24. Описанный процесс повторяется синхронно с частотой сигнала фазового рассогласования до момента нажатия оператором на кнопку 44 Отсчет, по которому производится считывание координат.

При нажатии оператором на кнопку 44 Отсчет очередной единичный перепад проинвертированного инвертором 45 опорного сигнала, поступающего на третий вход блока 8 управления с дополнительного выхода блока 2 формирования опорных сигналов, устанавливает триггеры 41-43 блока 8 управления s единичное состояние. Сигнал, вырабатываемый при этом на единичных выходах триггеров, подготавливает элемент И 46 (47) к пропусканию единичных. импульсов опорного сигнала на nepal дополнительный вход блока 6 (7) формирования кодов координат и на счетный вход анализатора 9 (10) (сигналов локальных участков поля считывания).

При совпадении сигналов с выходов триггеров 4) — 43 с единичным уровнем первого по счету единичного им-. второй дополнительный вход блока 6 (7) формирования кодов координат и на счетный вход анализатора 9 (10), .к содержимому счетчика 26 (числа зон) добавляется единица, фиксируя в нем

35 код, соответствующий второму по сче- ту локальному участку поля считывания, и т.д.

Описываемый процесс циклически повторяется до того момента, пока

40 один из амплитудно-модулированных сигналов локального участка поля считывания, снимаемый с дополнительного выхода сетки 19 (21 ) координатных шин„ усиленный усилителем 36 анали-.

45 затора 9 (10), не превысит установленного порогового уровня напряжения или обоих пороговых уровней напряжения одновременно.

Поступая на первый вход блока 8

50 управления и далее на нулевой вход триггера 41, сигнал сравнения устанавливает последний в нулевое состояние, Тем самым элементом И 46 блокируется дальнейшее прохождение единичных значений опорного сигнала c ïåðâîãî выхода блока 8 управления на счетный вход анализатора 9.

К этому моменту в счетчике 26 (числа зон) блока 6 формирования кодов координат зафиксирован код чис60 ла (-1. Такой же код зафиксирован и в счетчике 26 (числа зон) блока 7 формирования кодов координат.

Работа устройства продолжается в следующей последовательности.

65 Очередные (1+1) —,й, ((+2) -й и т.д.

25 пульса опорного сигнала элементоМ И

46 (47) вырабатывается первый по счету единичный сигнал, который поступает на второй дополнительный вход блока 6 (7} формирования кодов координат и через элемент ИЛИ 29 фиксирует в счетчике 26 нулевой код.

Одновременно этот сигнал поступает на счетный вход анализатора 9 (10) (сигналов локальных участков поля считывания), изменяя состояние распределителя 31. При этом замыкается один из ключей (например, ключ 33) коммутатора 32 аналоговых сигналов и на входы амплитудйы)е компараторов 37 и 38 через усилитель 36 поступает амплитудно-модулированный сигнал первого локального участка поля считывания, снимаемый с дополнительного выхода а1(Ь ) сетки 19 (21) координатных шин.

Если сигнал не достигает в момент сравнения установленных уровней пороговых напряжений, подведенных к клеммах 39 и 40 анализатора 9 (10), то на выходах амплитудных компараторов 37 и 38 сигнал сравнения не появляется и триггер 41 (42) остается в исходном единичном состоянии. Поэтому очередным единичным импульсом опорного сигнала, поступающим на

1043692

16 единичные импульсы опорного сигнала, поступающие на третий вход блока 8 управления, проходя через элемент И

:47 на второй дополнительный вход блока 7 формирования кодов координат-, накапливаются в его счетчике 26 5 (числа зон) в виде кодов чисел

t, 1 +1 и т. д. Одновременно сигналы продолжают поступать на счетный вход анализатора 10, изменяя соответствующим образом состояния распределите- 10

Ля 31. При этом последовательно замыкаются ключи коммутатора 32 аналоговых сигналов и на входы амплитудных компараторов 37 и 38 этого анализатора через усилитель 36 поступают амплитудно-модулированные сигналы последующих локальных участков поля считывания, снимаемые с дополнительных выходов сетки 21 координатных шин.

В счетчике 26 (числа зон) блока 7, 20 формирования кодов координат оказываетея зафиксированным код числа +(к-1). Нулевой сигнал с единичного и единичный сигнал с нулевого выходов триггера 43 поступают через третий и четвертый выходы блока 8 управления соответственно на дополнительный вход блока 2 формирования опорных сигналов и на третий дополнительный вход блоков б и 7 формиро- 30 вания кодов координат.- По этим сигналам ключ 16 блока 2 коммутирует выход формирователя 15 к входу узла 17 задания токов, а элемент И 28 каждого блока (6 и 7) формирования З кодов координат оказывается.подготовленным к пропусканию единичного сиг- нала фазового рассогласования, Очередными импульсами сигнала фазового рассогласования, поступающими на п 40 первый вход блока 6 (7) формирования кодов координат, элементом И 28 вырабатываются единичные управляющие сигналы, поступающие на управляющий вход узла 23 элементов И и через элемент 30 задержки — на управляющий вход узла 25 элементов И каждого блока формирования кодов координат.

Передним фронтом каждого единичного сигнала фазового рассогласования, снимаемого с выхода элемента И 28 блока б (7) формирования кодов коор,динат и зедержанного элементом 30 задержки сигнала фазового рассогласования, поступающих на управляющие входы узлов 23 и 25 элементов И, соответственно, осуществляется передача кодов счетчика 14 блока 2 фор-. мирования опорных сигналов и кода счетчика 26 (числа зон) в одноименные ячейки буферного регистра 24 блока 6 (/) формирования кодов координат. К моменту окончания переходных процессов в буферном регистре 24 блока б (7) формирования кодов координат оказывается зафиксированным код координаты считываемой точки графического изображения. На этом формирование истинного значения кодов координаты считываемой точки заканчивается. Код координаты, зафиксированный в ячейках буферного регистра 24 блока б (7) формирования кодов координат, состоит из кода младших разрядов, занесенного.с выхода счетчика 14 блока 2 формирования опорных сигналов, отвечающего расстоянию считываемой точки до границы начала зоны ее расположения, и кода старших разрядов, соответствующего расстоянию от оси координатной системы до упомянутой границы зоны с точкой .считывания.

Предлагаемое устройство для считывания графической информации, обладая всеми преимуществами, присущими устройствам, основанным на фазовых принципах считывания координат, позволяет с высокой точностью (достоверностью) считывать координаты точек графических иэображений в абсолютных кодах . 1043692

Фиг.1

1043692

1043692

Фиг3

1043692

Фиг.5

1043692

Фиг.7

Составитель Т.Ничипорович

Техред И. Метелева Корректор A. Зимокосов

Редактор Т,Киселева

Филиал ППП "Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 7341/54 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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