Устройство для считывания графической информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее планшет, на взаимно перпендикулярных сторонах которого установлены пьезоэлектрические пластины, акустически связанные с акустическим приемником, выполненным в виде металлического трехгранного стержня, на боковых гранях которого закреплены пьезоэлементы , соединенные с входами усилителей , выходы которых подключены через детекторы к входам сумматора, блок определения координат, состоящий из последовательно соединенных триггеров, элементов И и счетчиков, а также тактового генератора, подключенного к одним из входов элементов И, другие выходы которого подключены к первому и второму выходам блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены с пьезоэлектрическими пластинами, о т л ичающееся тем, что, с целью повьлиения надежности, оно содержит последовательно соединенные пороговый элемент, блок селекторов импульсных последовательностей и управляемый ждущий генератор, причем в блок определения координат введены дополнительные элементы И, выходы кото- ff i рых подключены к входам вычитания in счетчиков, а входы - соответственно к В.ЫХОДУ тактового генератора, первому и второму выходам блока управления и выходу управляемого ждущего генератора, выход которого соединен также с импульсным входом управляемого ждущего генератора, а выход сумматора подключен к входу пороiroBoro элемента. СП со ел СХ5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(Я) G 06 К 11/00!

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3391775/18-24 (22)08.06.82 (46)07.12.83. Бюл. М 45 (72)!И. Й. Штейнберг, P. Г. Цжагупов, Г. С. Вайсман и Э. К. Тагиев (71)Научный .центр биологических исследований AH Аз СССР (53)681.327.12(088.8) (56) 1. Родинко О. Н. Устройства ввода и вывода графической информации к ЭЦВМ. М.; 1967, с..62.

2. Авторское свидетельство СССР

4Ф 660125, кл. Н 01 L 41/10, 1967 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее планшет, на взаимно перпендикулярных сторонах которого установлены пьезоэлектрические пластины, акустически связанные с акустическим приемником, выполненным в виде металлического .трехгранного стержня, на боковых гранях которого закреплены пьезоэлементы, соединенные с входами усилителей, выходы которых подключены через детекторы к входам сумматора, блок определения координат, состоя„„SU„„! 059587 A

I щий из последовательно соединенных триггеров, элементов И и счетчиков, а также тактового генератора, подключенного к одним из входов элементов

И, другие выходы которого подключены к первому и второму выходам блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены с пьезо- . электрическими пластинами, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит последовательно соединенные пороговый элемент, блок селекторов импульсных последовательностей и управляемый ждущий генератор, причем в блок определения координат. введены дополнительные элементы И, выходы кото рых подключены к входам вычитания счетчиков, а входы — соответственно к выходу тактового генератора, первому и второму выходам блока управления и выходу управляемого ждущего генератора, выход которого соединен также с импульсным входом управляе-. мого ждущего генератора, а выход сумматора подключен к входу поро; гового .элемента. СР

1059587

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах считывания графической информации.

Известно устройство для считывания графической информации, содер- 5 жащее генератор импульсов, выходы которого соединены с излучателями, установленными по .двум взаимно перпендикулярным сторонам стеклянного планшета-звукопровода, к двумя вхо- 10 дами блока формирования временных координатных интервалов, и пьезоэлектрический .приемник, соединенный с формирователем стробимпульсов, выход которого подключен к двум другим входам ) 5 блока формирования временных координатных интервалов. Блок формирования временных координатных интервалов содержит тактовый генератор и последова. тельно соединенные триггеры, элементы

И и счетчики $1) .

Недостатками данного устройства являются высокие технологические требования к элементам акустического узла планшета из-за необходимости возбуж дения высокочастотных поверхностных волн Релея, а также значительное вату хание акустических волн из-за высокой частоты 3-10 МГц генерируемых ультразвуковых волн, что налагает определенные ограничения на размеры планшета. Кроме того, в пьезоприемни. ке используется контактная система, которая является источником дополнительных помех и уменьшает надежность работы устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является .устройство для считывания графичес- кой информации, содержащее планшет, на взаимно перпендикулярных сторонах 40 которого установлены пьезоэлектрические пластины, акустически связанные с акустическим приемником, выполненным в виде металлического трехгранногб стержня, на боковых 45 гранях которого закреплены пьезоэлементы, соединенные со входами уси;. лителей, выходы которых подключены через детекторы к входам сумматора, блок определения координат, состоящий из последовательно соединенных триггеров, элементов И и счетчиков, а также тактового генератора, подключенного к одним иэ входов элементов И, другие выходы которого подкюпочены к первому и второму выходам блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены с пьезоэлектрическими пластинами (2 .

В известном устройстве в зависи- 60 ,мости от степени прижатия, изменя-ется величина акустического импеданса в месте, контакта пйезоприемника с поверхностью планшета, что приводит к изменению амплитуды выходного 65 сигнала сумматора, имеющего вид колебаний с экспоненциальными огибающими. Ввиду того, что координатный триггер блока определения координат сбрасывается полуволной при достижении ею определенного уровня, то в зависимости от степени прижатия пьезоприемника к поверхности планшета, сброс координатного триггера производится различными полуволнами, что приводит к сбоям в работе устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, на взаимно перпендикулярных сторонах которого установлены пьезоэлектрические пластины, акустически связанные с акустическим приемником, выполненным в виде металли;ческого трехгранного стержня, на боковых гранях которого закреплены пьезоэлементы, соединенные с входами усилителей, выходы которых подключены через детекторы к входам сумматора, блок определения координат, состоящий из последовательно соединенных триггеров, элементов И и счетчиков, а также тактового генератора, подключенного к одним из входов элементов И, другие выходы которого подключены к первому и второму выходам блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены е пьезоэлектрическими пластинами, содержит последовательно соединенные пороговый элемент, блок селекторов импульсных последовательностей и управляющий ждущий генератор, причем в блок определения координат введены дополнительные элемен ты И, выходы которых подключены к входам вычитания счетчиков, а входы— соответственно к выходу тактового генератора, первому и второму выхо- . дам блока. управления и выходу управляемого ждущего генератора, выхц которого соединен также с импульсным входом управляемого ждущего генератора, а выход сумматора подключен к входу порогового элемента.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства., Устройство содержит стеклянный планшет-звукопровод 1, пьезоэлектрические пластины линейных деформацийизлучатели 2, установленные по двум взаимно перпендикулярным сторонам планшета, акустический приемник 3, блок 4 формирования строб-импульсов, блок 5 управления, блок б определения координат, блок 7 селекторов импульсных последовательностей, управляемый ждущий генератор 8, Блок 6 определения координат содержит тактовый генератор 9, два координатных триггера 10, два элемента

1059587

И 11, два реверсивных счетчика 12 и два дополнительных элемента И 13.

Блок селекторов 7 импульсных последовательностей выполнен и -канальным, каждый из каналов содержит селектор 14 импульсной последовательности с заданным числом импульсов и длительностями межимпульсных интервалов..

Блок формирования 4 строб-импульсов содержит усилители 15, детекторы 16, трехвходовый сумматор 17, пороговый элемент 18, например триггер Шмитта.

Управляемый генератор S.представляет собой ждущий генератор, кото- 5 рый при поступлении импульсного сигнала на соответствующий управляющий вход формирует временной интервал соответствующей заданной длительности. В предлагаемом устройстве реализована одна из известных схем цифрового генератора, который содержит шифратор 19, счетчик 20, триггер

21 и имеет вход тактовых импульсов, подаваемых от тактового генератора 9,у5 расположенного в блоке б определения координат.

Устройство работает следующим образом.

Блок 5 управления Формирует прямоугольные импульсы, подаваемые на пьезоэлектрические пластины 2 планшета 1. Под воздействием этих им-, пульсов поочередно возбуждаются пьезоэлектрические пластины — излучатели 2. Упругая бегущая акустичес- 35 кая волна, возбуждаемая при этом в планшете-звукопроводе 1, распространяются с постоянной скоростью вдоль: оси, перпендикулярной к соответствующей стороне планшета. 40

Через время, соответствующее расстоянию пробега фронта бегущей волны от пластины 2 до места контакта акустического приемника 3 с поверхностью 45 планшета 1, приемник 3 начинает формировать электрический сигнал, подаваемый на вход блока 4 формирования строб-импульсов. На выходе сумматора

17 блока 4 формируется сигнал, имеющий .вид пачек синусоидальных полуволн с экспоненциальными огибающими, который с помощью порогового элемента

18 преобразуется в импульсную последовательность прямоугольной формы, которая подается в блок б определения координат.

При этом на выходах координатных триггеров 10 блока б формируются временные интервалы. Передний фронт каждого из этих интервалов формируется .с помощью импульсов, поступающих с блока 5 управления одновременно с импульсом, подаваемым на пьезоэлектрические пластины 2, а задний фронт— в момент прихода прямоугольных им- 65 г. пульсов с выхода блока 4 Формирования строб-импульсов .

Формируемые временные интервалы на выходах координатных триггеров 10, разрешают прохождение тактовых импульсов от генератора 9 через соответствующий элемент И 11 на счетный вход соответствующего счетчика 12.

По окончании временного интервала в счетчиках 12 фиксируется результат измерения соответствующей координаты.

Поскольку в зависимости от степени прижатия изменяется величина акустического импеданса в месте контакта приемника 3 с поверхностью планшета

1, то изменяется также и амплитуда . выходного сигнала сумматора 17 блока

4 формирования строб-импульсов. Поэтому импульсная последовательность на выходе порогового элемента 18 начинает формироваться в момент, когда на ez"î вход поступает полуволна, амплитуда которой первой достигает порогового уровня, так называемая регистрируемая полуволна..

В зависимости от порядкового номера регистрируемой полуволны в совокупности полуволн сигнала на выходе сумматора 17 импульсная последовательность прямоугольной формы на выходе .блока формирования 4 строб-импульсов характеризуется индивидуальными для соответствующей регистрируемой полуволны информативными параметрами, в частности длительностями импульсов и межимпульсных интервалов.

При этом в зависимости от порядкового номера регистрируемой полувол ны формирование импульсной последовательности начинается с определен-. ной фазы огибающей, что влечет за собой строго индивидуальные параметры формируемой импульсной последователь-. ности, При наличии селекторов 14, позволяющих по совокупности таких индиви- дуальных параметров идентифицировать формируемую импульсную последовательность, можно получить информацию о порядковом номере регистрируемой полуволны в совокупности полуволн на выходе сумматора 17.

Достаточно высокая достоверность идентификации формируемых импульсных последовательностей достигается уже при анализе длительностей первых трех импульсов и межимпульсных интервалов в укаэанных последовательностях.

Сигналы с выхода блока 4 формирования строб-импульсов подаются на вход блока 7. селекторов, каждый из каналов которого содержит селектор

14 импульсной последовательности с заданным числом импульсов, длительностями импульсов и длительностями межимпульсных ин"-гервалов.

1059587

ВНИИПИ Заказ 9843/54 Тираж 706 Подписное

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

Настройка селектора каждого канала строго индивидуальна и соответствует индивидуальным параметрам формируемых от различных регистрируемых полуволн импульсных последовательностей. 5

Поскольку ситуация, когда регистрируемой полуволной является. первая з совокупности полуволн .сигнала на выходе сумматора 17, приводит к точным измерениям, то в блоке 7 се- 1О лекторов отсутствует канал, содержащий селектор, настроенный на параметры импульсной последовательности, формируемой от данной полуволны.

В !том случае, если регистрируемой полуволной является другая полуволна, срабатывает селектор 14 соответствую. щей сформированной импульсной последовательности и на соответствующем выходе блока 7 селекторов появляется импульс селекции, несущий информацию о наличии сбоя при измерении. Этот импульс поступает на соответствующий управляющий вход управляемого ждуще- 25 го генератора 8 длительностей коррекции. Данный генератор; в зависимости от номера управляющего входа, по которому поступил импульс селекции, формирует сигнал коррекции с определенной длительностью.

В использованной схемной реализации такого генератора импульс селек-.; ции поступает на соответствующий вход шифратора 19 при этом одновременно взводится триггер 21.

На выходе шифратора 19 появляется код, соответствующий длительности формируемого сигнала коррекции.

Этот код заносится в счетчик 20, на счетный вход которого начинают поступать тактовые импульсы от генератора 9 блока б определения координат. В момент появления импульса переполнения на выходе счетчика 20 сбрасывается триггер 21, заканчивая формирование сигнала коррекции„ который поступает на третьи входы блока б определения координат, разрешая прохождение тактовых импульсов от генератора 9 через соответствующий дополнительный элемент И 13 на вход вычитания соответствующего счетчика 12.

При этом по окончании сигнала коррекции, результат измерения соответствующей координаты в счетчике 12, корректируется и далее передается для обработки или индикаций.

В предлагаемом устройстве путем введения блока селекторов импульсных последовательностей с заданным чис.лом импульсов, длительностями импульсов и межимпульсных интервалов, управляемого ждущего генератора, порогового элемента и элементов Й, достигается коррекция сбойных измерений и, как следствие, повышается надежность устройства для считывания графической информации.