Устройство для считывания информации

 

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц G 06 К 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3417827/18-24 (22) 05.04.82 (46) 07.10.83. Бюл. Ю 37 (72) А.Д.Бех, В.В.Чернецкий, А.И.Толстун и Л.Ф.Данько . (71) Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской CCP (53) 681,327.12(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ У 2539794, кл. G 06 К 7/08, опублик. 1978.

2. Заявка ФРГ Р 2650959, кл. G 06 К 7/08, опублик. 1979, (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок возбуждения, выходы которого соединены с вертикальными шинами матрицы считывания информации, компаратор, выход которого соединен с информационным входом регистра и блок управления, первый и второй выходы которого соединены с блоком возбуждения, третий выход соединен с управляющим входом компаратора, а четвертый является синхронизирующим выходом устройства, выходы регистра являются информационными выI

Сходами устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены триггер, счетчик и коммутатор, информационные входы которого соединены с горизонтальными шинами матрицы считывания информации, при этом управляющий вход коммутатора соединен с пятым выходом блока управления, шестой выход блока управления соединен с первыми входами триггера и счетчика, выход компаÄÄSUÄÄ 1046754 р атора соединен с вторым входом триггера, а вход - с выходом коммутатора, второй вход счетчика соединен с выходом триггера, а выход - с входом блока управления и с управляющим входом регистра.

2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вертикаль" ные шины считывающей матрицы состоят из последовательно соединенных пар

П-образных проводников, соединенных последовательно, горизонтальные шины состоят из двух полуобмоток, расположенных параллельно и соединенных встречно, полуобмотки горизонтальных шин индуктивно связаны с соответст- щ

C вующими П-образными проводниками вертикальных шин.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор, первый, второй и третий формирователи, первый и второй дешифраторы, и счетчик, первый и второи выходы которого соединены соответственно с выходами первого и

СР второго дешифраторов, третий выход счетчика является шестым выходом блока управления, выход генератора соединен 4 с входами счетчика и первого и вто- Ql рого формирователей, выходы первого, ьДЬ второго и третьего формирователей яв" ляются соответственно первым, третьим и четвертым выходами блока управления, выходы первого и второго дешифраторов являются соответственно вторыи и пятым выходами блока управления.

1 10

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано, например, для ввода информации в ЭВМ в .автоматизированных системах управления.

Известны устройства для считывания информации, содержащие генераторы, считывающие элементы, усилители и элементы распознавания, соединенные с выходами усилителей и предназначенные для считывания информации с носителей с кодовыми элементами, изготовленными из пластинок небольшого размера 1 ) .

Однако указанные устройства сложны, громоздки и, кроме того, не допускают высокой плотности информации на носителе.

Известно также устройство для считывания информации, содержащее блок возбуждения, выходы которого соединены с вертикальными шинами матрицы считывания информации, компаратор, выход которого соединен с информационным входом регистра, и блок управления, первый и второй выходы которого соединены с блоком возбуждения, третий выход соединен с управляющим входом компаратора, а чет вертый является синхронизирующим выходом устройства, выходы регистри являются информационными выходами устройства Г2 3 .

Известное устройство характеризуется недостаточной надежностью из-за чувствительности к сдвигу носителя информации относительно центра считывающих элементов, а также из-за наличия моточных элементов.

Цель изобретения - повышение надежности устройства для считывания информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для считывания информации введены триггер, счетчик и коммутатор, информационнне входы которого соединены с горизонтальными шинами матрицы считывания информации, при этом управляющий вход коммутатора соединен с пятым выходом блока управления, шестой выход блока управления соединен с первыми входами триггера и счетчика, выход компаратора соединен с вторым входом триггера, а вход - с выходом коммутатора, второй вход счетчика соединен с выходом триггера, а выход - с входом блока управления и с управляющим входом регистра.

46754 2

Вертикальные шины считывающей мат" рицы состоят из последовательно соединенных пар П-образных проводников, соединенных последовательно, горизонтальные шины состоят из двух полуобмоток, расположенных параллельно и соединенных встречно, полуобмотки горизонтальных шин индуктивно связаны с соответствующими П-образными про10 водниками вертикальных шин.

Кроме того, блок управления содержит генератор, первый, второй и третий формирователи, первый и второй дешифраторы и счетчик, первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дешифраторов, третий выход счетчика является шестым выходом блока управления, выход генератора соединен

20 с входами счетчика и первого и второго формирователей, выходы первого, второго и третьего формирователей являются соответственно первым, третьим и четвертым выходами блока управлед ния, выходы первого и второго дешифраторов явпяются соответственно вторым и пятым выходами блока управления.

На фиг,1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - считывающий элемент.

Устройство содержит считывающие элементы 1, шины 2 возбуждения, съемные шины 3, блок 4 возбуждения считывающих элементов, коммутатор 5, 35 коммутатор 6, триггер 7, счетчик 8, регистр 9, носитель 10 кодов, модулирующие элементы 11, блок 12 управления, задающий генератор 13, счетчик 14 опроса считывающих элементов, дешифратор l5 входов опроса считывающих элементов, дешифратор 16 и формирователи 17, 18 и 19.

Устройство работает следующим образом.

Блок 4 возбуждения поочередно опрашивает считывающие элементы 1, При опросе считывающих элементов импульс тока подается в шину 2 возбуждения, которая имеет участки АБ, ВГ, ДЕ и

ЖЗ, параллельные парной съемной шине

3 (фиг.2). При изменении тока в шине 2 возбуждения (на фронтах импульса ) на индуктивно связанных участках АБ, ВГ, ДЕ и ЖЗ съемной шины индуцируются сигналы ЗДС е>, е, e> и е . Так как участки АБ и ВГ шины воз" буждения направлены встречно по отно шению к съемной шине, то результирующий сигнал на выходе съемной шины

1046

3 .равен разности сигналов, индуцированных на этих участках, т.е. е

= (е „+е2)- (е З+ е. ). Участки АБ, ВГ, ДЕ и ЖЗ равны. Поэтому в исходном состоянии сигналы е, е, е и е

1 2 3 4 равны и результирующий сигнал равен нулю.

Если участок АБВГ накрыть проводящей поверхностью, а участок ДЕЗЖ оставить открытым, то при изменении тока в шине возбуждения в проводящей поверхности возникнут вихревые токи, поле которых направлено встречно полю тока в шине возбуждения, в результате чего сигналы, индуцированные на участках АБ и ВГ, уменьшаются (e„+ ег) с е З+ e„Ре зультирующий сигнал на выходе съемной шины будет отрицательным е раз (е1 + е2)-(е ъ + е4 )= -е °

Если участок АБВГ оставить открытым, а участок ДЕЗЖ накрыть проводящей поверхностью, то сигналы, индуцированные на участках АБ и ВГ, будут больше, чем на участках ДЕ и ЖЗ, и результирующий сигнал на выходе съемной шины будет положительный е вз= (е „+ е2) (е З+ е4)= +е.

Таким образом, в предлагаемом устройстве "1" и "0" представляются

30 разнополярными сигналами.

Возможны несколько способов организации матрицы считывающих элементов. При одном из них число шин возбуждения равно числу считывающих элементов, а одна пара съемных шин последовательно охватывает все считывающие элементы. B этом случае число элементов возбуждения блока 4 равно числу считывающих элементов, а пара съемных шин подключена к одному

40 усилителю воспроизведения. Такой способ-организации матрицы считывающих элементов характеризуется повышенными затратами схем возбуждения блока

4 и низкой плотностью считывающих элементов с повышенным уровнем помех.

Другой способ предусматривает число шин возбуждения равным числу столбцов матрицы, а число съемных шин— числу строк. Причем каждая пара

50 съемных шин, охватывающих одну строку матрицы, подключена к своему усилителю воспроизведения. Такая схема отличается высокими затратами оборудования и плотностью считывающих эле- 5 ментов.

При еще одном способе число шин .возбуждейия равно числу столбцов матрицы, а съемные шины подключены к входам коммутатора, коммутирующего съемные шины на один усилитель socnpoизведения блока 4, Способ характеризуется высокой плотностью считывающих элементов и низкими затратами оборудования, В предлагаемом устройстве применена мультиплексная схема выборки считывающих элементов.

Задающий генератор 13 блока управления запускает счетчик 14 опроса считывающих элементов. Причем младшие разряды счетчика служат для выборки съемных шин, а старшие " для выборки шин возбуждения, поэтому младшие разряды счетчика 14 подключены к дешифратору 16, а старшие - к дешифратору 15 входов опроса считывающих элементов. Таким образом, при работе счетчика 14 в счетном режиме происходит последовательная выборка всех считывающих элементов матрицы.

При выборке шин возбуждения матрицы в каждую шину подается импульс тока, который формируется в блоке 4 возбуждения. При этом на один из входов схемы совпадения блока возбуждения подается потенциал от дешифратора 15, а на второй — импульс тока от формирователя 17. При совпадении разрешающего потенциала дешифратора 15 и импульса тока формирователя 17 в вы" бранную шину возбуждения поступает импульс тока опроса считывающих элементов. При подаче импульса тока в шину возбуждения оказываются возбужденными все считывающие элементы, об" разованные этой шиной, и на всех съемных шинах индуцируются считанные сигналы, которые поступают на входы коммутатора. Дешифратором 16 выбира" ется нужная съемная шина, и выбран" ный и предварительно усиленный сигнал поступает на вход компаратора 6, В каждом такте генератора формировате" лем 18 вырабатываются стробирующие сигналы компаратора, которые выделяют считанные информационные сигналы на фоне помех. На выходе компаратора считанные информационные сигналы имеют уровни, достаточные для управления логическими элементами стандартных микросхем. С выхода компаратора информация поступает в выходной регистр, куда она заносится по сигналу от накопительного счетчика 8, Для фиксации правильной установки, носителя кодов над матрицией считы10467 4 вающих элементов и разрешения выдачи информации с выходного регистра в матрицу считывающих элементов введен один элемент. В нормальном состоянии (при отсутствии носителя кодов ) с него считывается "0", а при установке над ним модулирующего элемента считывается "1". Для этого участки АБ и ВГ в этом элементе выполнены1длиннее, чем участки"ДЕ и ЖЗ, Разность длин этих участков выбирают такой, чтобы при помещении модулирующего элемента над участком АБВГ считанный сигнал менял полярность, т.е. чтобы выполнялось условие е ь + e> < е . + е, .

Участки АБ и ВГ в этом элементе выполняются такой же длины, как и во всех информационных элементах, а участки ДЕ и ЖЗ - короче. Таким образом, переключение этого контрольного элемента из "0" в "1" произойдет когда все модулирующие элементы будут находиться над своими считывающими элементами матрицы.

Для повышения надежности распознавания переключения контрольного элемента из "0" в "1" в устройство введен накопительный счетчик. При установка носителя кодов над считывающими элементами на границе переключения контрольного элемента из

"0" в 1 e результате тремора руки этот элемент может несколько раз переключаться из "0" в "1" и обратно.

В резупьтате с носителя может быть считана ложная информация ° Поэтому в устройстве выполнено условие съема информации при многократном считывании "1н с контрольного элемента. Это условие выполняется благодаря наличию накопительного счетчика, включенного между компаратором 6 и выходным регистром. При считывании информации с носителя кодов накопительный счетчик подсчитывает количество

"1", считанных без обратного переключения в "0 с контрольного элемента, и при заполнении "единицами" вырабатывает сигнал занесения информации в выходной регистр, а из блока управпения выдается сигнал съема информации с выходного регистра. Контрольный считывающий элемент матрицы опрашивается последним. Информация этого элемента заносится в триггер 7, на информационный вход которого поступает информация из компаратора б, а вход синхронизации подключен к стар-, 5

20 ь

Д5

55 шему разряду счетчика 14. Сигнал с выхода триггера 7 подается на вход установки в "0" накопительного счетчика 8, на счетный вход которого поступает сигнал от старшего разряда счетчика 14. Переключение старшего разряда счетчика 14 в "0" соответствует последовательному опросу всех считывающих элементов матрицы, последний из которых является контрольным, Если контрольный элемент считывает "0", то уровень на выходе триггера 7, устанавливает накопительный счетчик 8 в "0". Если на выходе триггера 7 "1", то накопительный счетчик подсчитывает количество опросов контрольного считывающего элемента матрицы и при достижении заданного количества, что соответствует переключению старшего разряда накопительного счетчика, происходит занесение считанного кода в выходной регистр 9. Одновременно в блоке управления происходит формирование сигнала управления кода выходного регистра и разрешения его опроса.

Носитель кодов в предлагаемом устройстве может быть выполнен из изолирующего и проводящего материала. В первом случае модулирующие элементы представляют собой проводящие участки, расположенные над участками АБВГ считывающих элементов при записи "I или над участками ДЕЖЗ при записи 0".

В этом случае носитель кодов может быть изготовлен фотохимическим методом из фольгированного диэлектрика.

Во втором случае модулирующие элементы представляют собой отверстия или углубления в проводящем материале, расположенные над участками ДЕЖЗ считывающих элементов при записи "1" или над участками АБВГ при записи "0".

Носитель кодов с модулирующими элементами может быть выполнен в этом случае из фольгированного диэлектрика методом перфорации, фотохимической печати, сверления металла или, штамповкой.

Считывак>щие элементы в предлагаемом устройстве имеют плоскую конструкцию, поэтому плотность информации в ней определяется их геометрическими размерами и может достигать более 10 элементов на 1 см2. Устройство надежно функционирует при удалении носителя кодов от считывающих элементов pо 1 мм. Считывающие эле104675"

7 менты представляют собой печатные проводники, изготовленные методом фотохимической печати одновременно с изготовлением печатной платы схем уп. равления. Точность изготовления считывающих элементов определяется технологией изготовления печатных плат.

Такие элементы не требуют индивидуальной подстройки.

Таким образом, технология изготовления предлагаемого устройства намного проще, чем известных индукци. онных устройств считывания ко дов.

Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении надежности устройства вследствие его меньшей чувствительности к точности положения информацион"

10 ных пластинок и отсутствия сложных индуктивных маточных элементов.

1046754

Составитель К. Миляев

Редактор А.Огар Теехред Ж,Кастелевич Корректор.О.Билак

Заказ 7731/47 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,