Устройство для считывания графической информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧОТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ по авт. св. № 972534, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит дополнитель ные элемент задержки и триггер, один из установочных входов которого соединен со вторым входом эадатчика группового возбуждения шин, третий вход которого подключен к другому установочному входу дополнительного триггера и выходу элемента задержки , вход которого, соединенный со вторым входом блока управления, подключен к выходу счетчика координат . (Л С 00 .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

«е св зс51) G 06 К 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11" -".

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ (61) 972534 (21) 3580049/18-24 (22) 16.04 83 (46) 15.08.84 Бюл. М . 30 (72) А.A.Елигулашвили, Э.К.Карнитис и Я.А.Якобсон (71) Институт электроники и вычислительной техники АН ЛатвССР (53) 681.327.12 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 972534 ° кл . С 06 К 11/00, 1979 (прототип). (54)(57) УстРОЙство дЛЯ СЧИтыВАНия

ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ по авт. св.

N - 972534, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит дополнитель ные элемент задержки и триггер, один из установочных входов которого соединен со вторым входом эадатчика группового возбуждения шин, третий вход которого подключен к другому установочному входу дополнительного триггера и выходу элемента задержки, вход которого, соединенный со вторым входом блока управления, подключен к выходу счетчика координат.

1108477

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано при считывании и вводе в ЭВМ графической информации.

По основному авт. св. N 972534 известно устройство, содержащее планшет с системой ортогональных координатных шин, одни концы которых подключены к шине нулевого потенциала, а другие - к выходам распреде- 10 лителя импульсов возбуждения, генератор импульсов, выход которого подключен к одному из входов ключа, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика координат, 15 а второй выход — с первым входом распределителя импульсов возбуждения, съемник информации, подключенный через последовательно соединенные усилитель и дискриминатор к входу 20 блока управления, выходы которого подключены соответственно к вторым входам ключа и распределителя импульсов возбуждения и управляющему входу счетчика координат, задатчик группового возбуждения шин, первый и второй входы которого подключены

l соответственно к второму выходу ключа и к одному из выходов блока управления, а выход — к третьему входу распределителя импульсов возбуждения. Задатчик группового воз- - буждения шин содержит триггеры, тактовые входы которых и входы установки в "1" являются соответственно первым и вторым входом задатчика груп15 пового возбуждения шин, причем информационный вход каждого триггера, кроме первого, соединен с прямым выходом предыдущего триггера, информационнъй

40 вход первого триггера подключен к шине нулевого потенциала, а прямой выход последнего триггера является выходом задатчика группового возбуждения шин. Этим обеспечивается одновременное возбуждение двух координатных шин, в результате чего на съемник информации действует суммарное маг" нитное поле и увеличивается уровень сигнала на съемнике, увеличивается крутизна характеристики зависимости сигнала на съемнике от его месторасположения по отношению к координатным шинам, что приводит к уменьшению паразитных сигналов от возбуждения соседних шин и повышению надежности и помехозащищенности устройства, а также достоверности закодированной информации 1 2.

Недостатком данного устройства является необходимость натягивания координатных шин на планшет с шагом, равным дискретности считывания информации, что ограничивает точность отсчета координат при определенном шаге шин.

Цель изобретения — повышение точности и уменьшение дискретности отсчета устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для считывания графической информации содержит дополнительные элемент задержки и триггер, один из установочных входов которого соединен со вторым входом задатчика группового возбуждения шин, третий вход которого подключен к другому установочному входу дополнительного триггера,и выходу элемента задержки, вход которого, соединенный со вторым входом блока управления, подключен к выходу счетчика координат.

На фиг . 1 схематически изображен планшет с координатными шинами и показано направление токов, протекающих через шины," на фиг. 2 блок-схема устройства для считыва.ния графической информации, на фиг. 3 — схема задатчика группового возбуждения шин, на фиг. 4 . — блоксхема блока управления устройства для считывания графической информации.

Устройство (фиг. 2) содержит координатные шины 1,2,3,..., натянутые на планшете 4, а также бескон„тактный (например, индуктивный) съемник 5 информации. Одни концы координатных шин подключены к выходам распределителя б(?) импульсов возбуждения, другие либо непосредственно (как показано на фиг. 1 и 2), либо через токозадающие резисторы подключены к общему проводу. Вход распределителя 6(7) импульсов возбуждения соединен с выходом задатчика 8 группового возбуждения шин, выходом блока 9 управления и выходом ключа 10, Вход задатчика 8 группового возбуждения через ключ 10 соединен с выходом генератора 11 импульсов. Второй выход ключа 10 соединен с входом счетчика 12 кооудинат. Съемник 5 информации через последовательно соединенные усилитель

13 и дискриминатор 14 соединен с

1108477 входом блока 9 управления, другие выходы блока 9 управления соединены с вторыми входами соответственно задатчика 8 группового возбуждения шин, ключа 10, счетчика 12 координат, а также с ЭВМ. Выход счетчика 12 координат подключен к второму входу блока 9 управления и к входу установки в "1" триггера 15 через элемент 16 задержки и к третьему

1О входу задатчика 8 группового возбуждения. Вход установки в "0" триггера

15 подключен к первому выходу блока

9 управления, а прямой выход триггера 15 подсоединен к ЭВМ.

Распределители 6 и 7 представляют собой триггерные регистры сдвига, к прямым выходам которых подключены координатные шины (на фиг. 3 показан первый триггер f7< регистра 6).

Тактовые входы и входы установки в

"0" всех триггеров !7 объединены и подключены соответственно к первым выходам ключа 10 и блока 9 управления.

Задатчик 8 группового возбуяфе25 ния шин устанавливает расстояние между координатными шинами, одновременно возбуждаемыми импульсами разной полярности . Задатчик 8 (фиг. 3) содержит группу триггеров IS (7)-триг-.30 геры), тактовые входы которых, а также вход установки в "1" объединены и подключены соответственно к первым выходам ключа 10 и блока 9 управления. Информационные входы всех TpHr" "35 геров, кроме первого, подключены к прямому выходу предыдущего триггера р а информационный вход первого триггера .соединен с шиной нулевого потенциала. Вход установки в 0 первого 40 триггера 18 является третьим входом задатчика 8 группового возбуждения и подключен к выходу элемента 16 задержки.

Блок 9 управления содержит (фиг.4) 45 логические элементы ИЛИ 19 и 20, логический элемент "И" 21, триггер 22 и элементы 23,и 24 задержки при» чем время задержки элемента 24 больше, чем время задержки элемента 16. 50

Выход дискриминатора 14 подключен к входу элемента 23 задержки и к первому- входу элемента ИЛИ 19. Выход счетчика 12 координат подключен к второму входу элемента ИЛИ 19 и первому входу элемента ИЛИ 20. Кнопка "Пуск" 25 через элемент "И" 21 подключена к второму входу элемента

ИДИ 20, а также к счетчику 12 координат. Выход элемента HJIH 20 подключен к входам распределителя 6 импульсов возбуждения, задатчика 8 группового возбуждения шин и триггера 15, а также через элемент задержки 24 — к входу установки в "1" триггера 22. Выход элемента ИЛИ 19 подключен к входу установки в "0" триггера 22, а выход триггера 22 к входу ключа 10. Выход элемента задержки 23 и второй вход элемента И

21 подключены к ЭВМ.

Координатные шины 1,2,3,..., Р

К+1,..., K+@» К+О+1,..., и расположены на планшете 4 с шагом с . (На фиг. 1 показаны координатные шины оси X) .

Устройство работает следующим образом.

При одновременном возбуждении двух координатных шин, например, с порядковыми номерами K и К +g, .импульсами одинаковой амплитуды, но разной полярности (на фиг. 1 направления токов 1 и 1,о показаны стрелками) образуется замкнутый контур, излучающий электромагнитное поле.

Поочередное групповое возбуждение шин по указанному принципу продолжается до тех пор, пока возбуждаемые координатные шины не.окажутся в зоне чувствительности съемника 5 информации (шины К+1 и +а+1 на .фиг. 1) . В этом случае в съемнике 5 индуцируется сигнал, что является признаком окончания определения координаты Х (координата Y определяется аналогично) . Координату Х определяют как координату оси симметрии цепи возбуждения (контура) . Для приведенного выше примера координата оси симметрии цепи возбуждения равна

Х=(к+1+а/2) с .

Как видно, возможны два варианта:

1. и - четное число ц„= 2въ. В этом случае определяемая координата

Х = (К+1+а ), т.е. совпадает с шиной

V.+1+M. В общем случае при этом варианте определяются координаты Х, которые совпадают с координатными шинами, т.е. кратные q .

2. — нечетное числос = 2 -1.

В этом случае определяется координата Х = (К+f+& - ), т .е. находится в середине между шинами К+м и V.+ f+

В общем случае при этом варианте определяются координаты Х, которые находятся по середине между натянутыми шинами, т.е. кратные (К - g)j.

1! 1 I84 i/

Таким образом, при однократном

-поочередном возбуждении координатных шин в обоих вариантах дискретность а следовательно, и точность опреде-. ления координат равна с1,, т.е. шагу координатных шин.

B предлагаемом устройстве в процессе работы поочередное групповое возбуждение по каждой координатной оси дважды при четном Q =-2ю и нечетном 4 =2 -1. Это дает возможность определять как координаты, совпадающие с координатными шинами, так и расположенные по середине между шинами, т.е. точность отсчета и дискретность определения координат равны с(/2.

Совокупность новых и известных элементов, их связи, а также конфигурация блока управления обеспечивают двухразовое групповое возбуждение шин при разных расстояниях между одновременно возбуждаемыми шинами.

На фиг. 3 показана схема задатчи- ка группового возбуждения шин для

Щ=1. В начальном состоянии задатчик обеспечивает с1„= 2!а.

После совмещения оператором центра съемника 5 информации со считы- 30 ваемой точкой на носителе информации по команде Пуск, подаваемой с помощью кнопки 25 через элементы 21 и 20, распределитель 6 импульсов возбуждения, задатчик g группового воз- 3 буждения, .счетчик 12 координат и триггер 15 устанавливаются в исходное состояние. Тот же сигНал через элемент 24 задержки устанавливает триггер 22 в состояние "1", ключ 10 от- !о крывается и тактовые импульсы с выхода генератора 11 начинают поступать на входы задатчика 8 и распределителя 6 и поочередно возбуждают группы координатных шин в соответствии с описанным выше принципом возбуждения шин. Одновременно на счетчик 12 координат импульсы с выхода ключа 10 поступают для подсчета координаты X.

Если центр съемника 5 информации совпадает с шиной (например, +!у +1), то при возбуждении шин v-+1 и k+@+1 в нем наводится импульс, который усиливается усилителем 13 и через дискриминатор 14 поступает на блок 9

l i управления, где через элемент ИЛИ

19 устанавливает триггер 22 в состояние "О", что закрывает ключ 10, и л счетчике .. координат фиьснруt тся координата X. Тот же импульс через элемент задержки 23 подается на .3BM в качестве запроса прерывания.

Если центр съемника 5 информации находится между шинами (например, V.+!"а и !а+ m+1) то наведенный в съемнике 5 импульс меньше порога срабатывания дискриминатора 14 и поочередное возбуждение шин продолжается до переполнения счетчика 12 координат. В этом случае импупьс переполнения поступает на элемент ИЛИ 19 и устанавливает триггер 22 в состояние "0", тем самым закрывая ключ

l0, Кроме того, импульс переполнения через элемент ИЛИ 20 устанавливает в исходное состояние распределитель 6 импульсов возбуждения, задатчик 8 группового возбуждения и триггер 15, а через элемент 16 задержки переключает задатчик 8 группового возбуждения шин для работы с величиной о! — — 2vn -1, а триггер 15 в состояние "1", Через элемент 24 задержки импульс переполнения повторяет процесс измерения координаты Х.

Таким образом, информация о координате Х содержится в счетчике 12 координат и в триггере 15 (младший разряд), откуда она и поступает в

3ВМ. После считывания информации с

3ВМ на логический элемент И 21 поступает сигнал разрешения измерения следующей координаты.

Аналогично происходит считывание координаты Y.

Рассмотрим работу задатчика 8 группового возбуждения шин.

Количество триггеров в задатчике равно величине &<= 2w. Для упрощения предположим, что величина с1„=2m= 2 и Q2= 2 ъ -1 =1, т.е. задатчик 8 содержит 21) -триггера (фиг. 3), распределитель 6 импульсов возбуждения выполнен в виде регистра сдвига (тактовая шина задатчика 8 соединена с тактовой шиной распределителя 6) . В исходном состоянии на прямых выходах D òðèããåðîâ задатчика 8 устанавливается уровень "1", а на прямых выходах триггеров распределителя 6 импульсов возбуждения — уровень "0" °

При поступлении первого тактовог(! импульса с выхода ключа 10 на тактовую шину задатчика 8 и распрепгли11!!84! еля 6 н ..рв!,!!! l!- тря! г!. р ! опр! кидь!ва ется !!л е. 1 п !!ряио! !!их оде ус танавяива Tcя уровень (!", «торой

3 — триггер 18; остается в исходном состоянии. Одновременно на в!!ходе 5 первого триггера 17! распределителя 6 устанавливается уровень "1", я везу!!ьтате на координатную шину 1 с прямого выхода триггера 17, подается импульс положительной полярности.

При поступлении второго импульса с выхода ключа 10 на тактовые шины задатчика 8 и распределителя 6 второй О-триггер 18 опрокидывается в 1S состояние "0", а второй триггер распределителя 6 (на фиг. 3 не показан) устанавливается в состояние "1", на координатную шину 2 подается импульс положительной поляр - 20 ности. Триггера 17„и 18„состояние не меняют.

В дальнейшем при поступлении с выхода ключа 10 последующих импульсов триггера 18 задатчика 8 группового возбуждения шин сохраняют состояние "0".

При поступлении на тактовую шину распределителя 6 и задатчика 8 третьего импульса первый триггер 17 рас- 30 пределителя 6 опрокидывается в состояние 0", и на соединенную с ним координатную шину 1 подается импульс отрицательной полярности. Одновременно третий триггер 17 распредели- з теля 6 импульсов возбуждения (не показан) опрокидывается в состояние

11 fl

1, на соединенную с ним координатную шину 3 подается импульс положительной полярности. Таким образом, 40 одновременно возбужденными являются две координатные шины 1 и 3 импульсами противоположной полярности. Если центр съемника 5 информации совмещен с .шиной 2, то в этот момент в съемнике наводится импульс, который служит сигналом окончания считывания координаты Х.

Поскольку распределитель 6 импульсов возбуждения выполнен в виде регистра сдвига, то в ! -м такте импульс положительной полярности будет подан на координатную шину и, а. координатная шина И -2 будет одновременно возбуждена импульсом отрицательной полярности.

Если центр съемника 5 информации совмещен с координатой Х в середи>1е !еж!! g л !1ч" !я iill i H;! !л!! (т е к(!!ьр ната Х вЂ” нечетная «<л!!!лч!!>!я), т. съемнике 5 наводится параяитный импульс малой амплит уды, который меньше порогового уровня дискрнмин тора 14. В этом случае после установки в исходное состояние эадатчика 8 группового возбуждения при .повторном прохождении через элемен:

16 задержки первый 1! -триггер 18л! устанавливается в состояние "О".

При поступлении теперь первого тактового импульса с выхода ключа 1! второй Ъ вЂ” триггер 15g опрокидывается в состояние "0", а на выходе первого триггера !7 распределителя 6 устанавливается уровень "!", в результате на координатную шину 1 с прямого выхода триггера 17„ подается импульс положительной полярности.

При поступлении второго импульса с выхода ключа 10 на тактовые шины задатчика 8 и распределителя 6 первый триггер 17 распределителя 6 опрокидывается в состояние "0", на соединенную с ним координатную шину 1 подается импульс отрицательной полярностии . Одновр еменно второй триггер 17< распределителя 6 импульсов возбуждения (не показан) опрокидывается в состояние "I" на соединенную с ним координатную шину 2 подается импульс положительной полярности. Таким образом, одновременно возбужденными являются две координатные шины 1 и 2 импульсами противоположной.полярности. Если центр съемника информации 5 находится в середине между шинами 1 и 2, то в этом моменте в съемннке наводится импульс, которьп» служит сигналом окончания считывания координат Х.

При дальнейшем поступлении импульсов на тактовую шину распределителя б,в <-ом такте импульс положительной полярности будет подан на коорди натную шинуя,а координатная шина И -1 будет одновременно возбуждена импульсом отрицательной полярности.

О

Работа задатчика 8 группового возбуждения шнн аналогична при других величинах с1 .

;т

Таким обра зом, пр едла гаемое устройство по сравнению с известным г: обеспечивает повышение точности и уменьшение дискретности в два раза при том же количестве координатных шин на планшете.

1108477

Фиг.2

:. 1108471

Составитель Т.Ничипорович

Редактор Л Пчелинская Техред Л.Микеш Корректор С. Шекмар

Подписное

Заказ 5867/36 Тираж 699

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

fly

f7