Устройство для считывания графической информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее запоминающую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ), модулятор которой подключен к выходу регулируемого источника напряжения, последовательно включенные первый регистр координат, первый цифроаналоговый преобразова . тель и первый усилитель, пос-ледовательно соединенные второй регистр координат, второй цифроаналоговый преобразователь и второй усилитель, выходы первого и второго усршителей подключены соответственно к входам управления отююнения луча ЗЭЛТ по координатам X и У, последовательно включенные третий усилитель, порого вый элемент и первый формирователь импульсов, выход сигнала считывания ЗЭЛТ соединен с входом третьего усилителя , генератор импульсов, блок памяти, информационные входы которого соединены с выходами первого и второго регистров координат, а выход является выходом устройства, о т л и ч ающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит последовательно соединенные амплитудный дискриминатор и первый одновибратор , последовательно включенные элемент задержки, второй одновибратор и элемент И, первый и второй элементы НЕ, пороговый элемент, три управляющих триггера, дискриминатор длительности сигнала, вход которого подключен к выходу порогового элемента , последовательно соединенные S дополнительный генератор импульсов, (Л первый, второй и третий счетчики, .второй формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом мультивибратора, элемент ИЛИ, один из входов которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход к первому входу первого регистра координат оптронный узел управления, о содержащий оптически связанные фото00 диоды и светодиоды, , буферел ел ньш регистр и блок сравнения, выход которого соединен с входом второго элемента НЕ и с одним из входов четвертого ключа, другой вход которого соединен с выходом второго.формирователя импульсов и с одним из входов третьего ключа, другой вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, выход третьего ключа соединен с другим входом,элемента ИЛИ, выход четвертого ключа - с вторым входом первого регистра координат, выход -которого подключен через пятый ключ :к одному из входов второго регистра

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 G 06 К 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И „13 ьМЬлже:;:;,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (21) 3541514/24-24 (22) 12.01 ° 83 (46) 30.08,85. Бюл. И 32 (72) М.Е.Глушковский и В.М.Панкратов (53) 681.327.12(088.8) (56) Медреш В.Г. и др. Автоматизированный измеритель временных и энергетических параметров импульсных

ОКГ;Измерительная техника, 1973, 9 88, с. 28, Миллс. Триис. Цифровая система дпя регистрации наносекундных процессов. (Русский перевод) "Электроника М.: Мир, 1971, N - 25, с. 38.

Авторское свидетельство СССР

Р 661577, кл. G 06 К 11/00, 1973. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее запоминающую электронно-лучевую труб" ку (ЗЭЛТ), модулятор которой подключен к выходу регулируемого источника напряжения, последовательно включенные первый регистр координат, первый цифроаналоговый преобразователь и первый усилитель, последова тельно соединенные второй регистр координат, второй цифроаналоговый преобразователь и второй усилитель, выходы первого и второго усилителей подкпючены соответственно к входам управления отклонения луча ЗЭЛТ по координатам )(и, последовательно включенные третий усилитель, пороговый элемент и первый формирователь импульсов, выход сигнала считывания

ЗЭЛТ соединен с входом третьего усилителя, генератор импульсов, блок памяти, информационные входы которого

„„SU„„1176355 А соединены с выходами первого и второго регистров координат, а выход является выходом устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит последовательно соединенные амплитудный дискриминатор и первый одновибратор, последовательно включенные элемент задержки, второй одновибратор и элемент И, первый и второй элементы НЕ, пороговый элемент, три управляющих триггера, дискриминатор длительности сигнала, вход которого подключен к выходу порогового элемента, последовательно соединенные дополнительный генератор импульсов, первый, второй и третий счетчики, второй формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом мультивибратора, элемент ИЛИ, один из входов которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход— к первому входу первого регистра координат, оптронный узел управления, содержащий оптически связанные фотоциоды и светодиоды, сумматор, буферный регистр и блок сравнения, выход которого соединен с входом второго элемента НЕ и с одним из входов четвертого ключа, другой вход которого соединен с выходом второго,формирователя импульсов и с одним из входов третьего ключа, другой вход которого подключен к выходу второго элемента

НЕ, выход третьего ключа соединен с другим входом элемента ИЛИ, выход четвертого ключа — с вторым входом первого регистра координат, выход которого подключен через пятый ключ к одному из входов второго регистра

6355

ll7 координат, выход элемента И соединен с тактовыми входами блока памяти и буферного регистра и одним из входов третьего управляющего триггера, другой вход которого подключен к выходу мультивибратора, а выход — к управляющему входу второго регистра координат, выход дискриминатора длительности сигналов соединен с входом второго управляющего триггера, выход которого подключен к одному из входов сумматора, входу блокировки элемента

И, управляющим входам генератора импульсов и пятого ключа и входу мультивибратора, выход которого соединен с входами элемента задержки и генератора линейного напряжения, выход которого подключен к другому входу сум- . матора, выход которого соединен с дополнительным входом второго усилителя, выход первого формирователя импульсов подключен к соответствующему входу элемента И, выход третьего усилителя соединен с входом амплитудноro дискриминатора, выход первого одновибратора подключен к первому входу первого ключа и к входу первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого и второй вход первого ключа подключены к выходу третьего

Формирователя импульсов, выходы первого и второго ключей соединены с выходами первого счетчика, выход третьего счетчика подключен к собственному установочному входу и входу первого управляющего триггера, инверсный выход которого соединен с входом вычитания третьего счетчика и входом первого светодиода оптронного узла управления, вход второго светодиода которого соединен с прямым выходом первого управляющего триггера и суммирующим входом третьего счетчика, выходы фотодиодов оптронного узла управления подключены соответственно к входу регулируемого источника напряжения.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при регистрации однократных или редкоповторяющихся импульсных сигналов с крутыми фронтами для исследований в ядерной Физике, медицине и биологии, Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На фиг.l представлена блок-схема устройства; па фиг,2. — ход луча электроннолучевой трубки при считывании информации с экрана; на фиг.3сигналы развертки по осям g и (; на фиг.4 — диаграмма сигналов в начале цикла горизонтального считывания,.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый регистр 2 координат, первый цифроаналоговый преобразователь 3, первый усилитель 4, вход 1 5 запоминающей электроннолу" чевой трубки б (ЗЭЛТ), второй ре : гистр 7 координат, второй цифроаналоговый, преобразователь 8, второй усилитель 9, вход 7 10 электронно" лучевой трубки 6, высоковольтный ис" точник 11 напряжения,. резисторы 12 делителя напряжения, Фильтр 13, мо

2 дулятор 14 электроннолучевой трубки б, третий усилитель 15, пороговый элемент 16, первый формирова тель 17 импульсов, выход 18 электроннолучевой трубки 6, блок 19 памяти, выход 20 устройства, амплитудный дискриминатор 21, дискриминатор 22 длительности импульсов, дополнитель ный генератор 23 импульсов, генера10 тор 24 линейного напряжения, мультивибратор 25, первый и второй одно вибраторы 26 и 27, первый, второй, третий, четвертый и пятый ключи 28—

32, первый и второй элементы НЕ 33.l5i и 34, элемент ИЛИ 35, элемент И 36, блок 37 сравнения, второй формирова тель 38 импульсов, третий формирова-, тель 39.импульсов, элемент 40 задержки,первый, второй и третий управляю(2О щие триггеры 41 †.43, сумматор 44, первый, второй и третий. счетчики 45—

47, буферный регистр 48, первый и второй светодиоды 49 и 50, фотодиоды

51 и 52.

25. Элементы 11 — 13 образуют регули. руемый источник 53 напряжения, .а све:,тодиоды 49 и 50 и фотодиоды Sl и 52 с ограничивающими резисторами (не з 11763 обозначены) образуют оптронный узел

54 управления.

В устройстве реализованы два режима работы — стабилизации и считы- вания. 5

В режиме стабилизации устройство работает следующим образом, Сигнал считывания нормируется по амплитуде, чтобы устройство работало надежно в режиме считывания и можно было бы определять длительность сигнала на определенном уровне.

Стабилизация проводится в проме- жутке между измерениями по нулевой (горизональной) линии. Сигнал с уси- 15 лителя 15 поступает на пороговый эле-. мент 16 и амплитудный дискриминатор

21. Пороговый элемент 16 срабатывает на каждый сигнал считывания, а дискриминатор 21 срабатывает в зависимости от амплитуды сигнала. При этом сигнал с выхода одновибратора 26 либо проходит через первый ключ 28 на вход вычитания первого счетчика 45, сигнал с которого поступает далее на вход второго счетчика 46 (при превышении порога срабатывания амплитудного дискриминатора 21), либо через ключ 29 — на вход сложения первого счетчика 45 и далее счетчика 46. 30 (Со второго счетчика 46 многоразрядный код поступает на входы записи информации третьего счетчика 47, выход переполнения которого соединен с установочным входом этого же счет- З5 чика и со счетным входом первого триггера 41. На счетный вход счетчика 47 поступают импульсы с генератора 23 импульсов. Так как выходы триггера 41 соединены с входами сложения щ и вычитания счетчика 47, то он работает либо в режиме вычитания, либо в режиме сложения. Управляющие сигналы с триггера 41 поступают также на светодиодные ячейки 49 и 50, длитель- 45 ность светового сигнала которых пропорциональна коду второго счетчика 46 ,или дополнению этого кода до полного периода преобразования, определяемо.го частотой генератора 23 импульсов So и разрядностью третьего счетчика 47.

Светодиодные ячейки 49 и 50 подключены через резисторы к клеммам источника питания. Оптически связанные со светодиодными ячейками 49 и 50 фото- зэ диоды 51 и 52 блока 54 оптронов подключают симметричный фильтр 13 через резисторы делителя 12 то к клем55 4 ме высоковольтного источника 11 напряжения, то к шине нулевого потенциала (фиг.1). На выходе. фильтра 13 получается напряжение, величина которого пропорциональна коду, записанному во втором счетчике 46. С выхода фильтра 13 напряжение поступает на модулятор 14 электроннолучевой трубки 6.

В установившемся режиме стабилизации числа импульсов, прошедших через первый и второй ключи 28 и 29 будут равны, код во втором счетчике 46 не изменяется, а небольшие статистические отклонения от среднего значения сглаживаются первым счетчиком 45.

Когда устройство переходит иэ режима стабилизации в режим считывания, происходит блокировка формирователя 39 импульсов и код во втором счетчике

46 сохраняется постоянным до очередного перехода в режим стабилизации.

В режиме считывания с экрана запоминающей электроннолучевой трубки 6 считывается потенциальный электростатический рельеф записанного сигнала IJ> (фиг.2). При вертикальном считывании на вход 5 (У) электроннолучевой трубки 6 подается ли-. нейнонарастающее напряжение (фиг.3), которое при пересечении рельефа записанного сигнала (вертикальные линии на фиг.2) генерирует импульс на выходе усилителя 15. При этом срабатывает пороговый элемент 16 и формирователь 17 импульсов через элемент

И 36 фиксирует координаты точки пере сечения луча считывания и записанного сигнала в блоке 19 памяти, записывая значения кодол регистров 2и 7 координат.

После каждого цикла считывания вертикальной разверткой содержимое регистра 7 увеличивается на единицу

sa счет сигнала переполнения, прошедшего с регистра 2 через ключ 32, и цикл считывания повторяется вновь.

Если скорость нарастания входного сигнала достаточно велика и наклон записанного сигнала U к горизонталь-. ной оси превышает 55-60, то сигнал считывания резко уменьшается по величине. В этом случае используется режим горизонтального считывания.

Для перевода иэ режима вертикального в режим горизонтального считывания и обратно используется расширение импульса считывания при уменьшении

1176355 угла, образованного траекторией записанного сигнала U и направлением движения считывающего луча. Как только этот угол станет меньше 45 (при горизонтальном расположении записан ного сигнала он составляет 90 ), то, на выходе дискриминатора 22 длитель- . ности появляется сигнал, переводящий триггер 42 в состояние, соответствую- 1о щее горизонтальному считыванию. При этом блокируются генератор 1 импульсов и ключ 32, разблокируется элемент

И 36 и запускается мультивибратор.25, который в свою очередь запускает ге- !5 нератор 24 линейного напряжения, напряжение U>< (фиг.4) с которого суммируется с потенциалом 0 триггера 42 (суммарный сигнал U +) и формирует на выходе усилителя 9 сигнал zo

X горизонтальной развертки (фиг.2-4).

Однако одному значению координа-. ты Х при горизонтальном считывании может соответствовать несколько значений Y. При этом в каждом цикле .ro- 25 ризонтального считывания (фиг.3) выбирается только одно измерение, при котором зчачение координаты Х наиболее совпадает с истинным значением.

Для этого мультивибратор 25 через 30 элемент 40 задержки запускает одновибратор 27 (сигнал Ц на фиг.4), который разрешает проходить сигналу

U через элемент H 36 (сигнал U ).

Так,в первом цикле горизонтального считывания сигнал с выхода формирователя 17 проходит через элемент

И 36 во второй раз (фиг.4 U ><), а в третьем цикле — только на пятый, Сигнал с выхода элемента И 36 не только записывает координаты точки считывания в блок 19 памяти, но и после срабатывания триггера 43 добавляет единицу в регистр 7. После этого производится следующий цикл горизонтального считывания, во время которого определяется производная входного сигнала путем сравнения в блоке 37 с предыдущим значением, которое хранится в буферном регистре 48. Если напряжение возрастает, то сигнал с выхода блока

37 сравнения через элемент НЕ 34 открывает ключ 30 и сигнал с формирователя 38 через этот ключ и элемент

ИЛИ 35 поступает на вход добавления единицы регистра 2, Если напряжение

0 записанного сигнала (фиг.2) уменьшается (на заднем фронте), то сигнал с формирователя 38 поступает через ключ 31 на вход вычитания единицы регистра 2.

При уменьшении скорости нарастания записанного сигнала Uy наступает такой момент, при котором угол между горизонтальным лучом считывания и записанным сигналом становится меньше

45 . При этом опять срабатывает дискриминатор 22 длительности и триггер

42 переводится в состояние вертикального считывания, которое осуществляется описанным выше образом.

Таким образом, при использовании режима горизонтального считывания и режима стабилизации удается повысить быстродействие устройства ориентировочно в 2-3 раза IIO сравнению с Hs вестным устройством, 1176355

1176355!

Составитель .Т.Ничипорович

Редактор И.Ковальчук Техред М.Кузьма Корректор В,Бутяга

М»»» 4»

Заказ 5364/50 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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