Устройство для считывания графической информации

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности может быть использовано в устройствах для считывания графической информации. Цель изобретенияповышение быстродействия устройства считывания графической информации. Поставленная цель достигается путем исключения последовательного опроса координатных шкн планшета и организации одновременного опроса каждой третьей группы проводников. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5р 4 G 06 К ll/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

QCr. L

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3914912/24-24 (22) 24.06.85 (46) 15.01. 87. Бюл. В 2 (72) Г.П.Горбузов, А.Е.Мисурягин, Л.С.Моршенок, П.N,×åðíóõî и М.П.Шамычков (53) 681.327.12(088.8) (56) Патент США У 3818133, кл. 178-18, 1974.

Патент США Ф 4255617, кл. 178-19, 1981.

„.SUÄÄ 1283818 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности может быть использовано в устройствах для считывания графической информации. Цель изобретенияповышение быстродействия устройства считывания графической информации.

Поставленная цель достигается путем исключения последовательного опроса .координатных шин планшета и организации одновременного опроса каждой третьей группы проводников. 6 ил.

1 128381

Изобретение относится к автоматизации преобразования графической информации в электрические сигналы и может быть использовано при создании высокоточных и быстродействующих 5 устройств графического ввода в ЗЦВМ и другие пользователи цифровой информации.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства. 1О

На фиг.! изображена струкТурная схема предлагаемого устройства для считывания графической информации; на фиг.2 — вариант выполнения первого коммутатора; на фиг.3 — вариант выполнения блока управления; на фиг.4 — вариант выполнения второго коммутатора; на фиг.5 — вариант выполнения съемника координат; на фиг.6 — вариант выполнения блока фор- 20 мирования сигналов точного отсчета.

Устройство (фиг.l) содержит планшет 1 с координатными шинами 2 и элементами ИЛИ 3 первой группы, ком25 мутаторы 4 и 5, съемник 6 координат, блок 7 формирования сигналов точного отсчета, блок 8 определения координат, блок 9 управления, регистры 10 и 11, первый элемент ИЛИ 12 и второй элемент ИЛИ 13, вторую группу элементов ИЛИ 14 и блок 15 сравнения.

Планшет выполнен в виде двух систем ортогонально расположенных координатных шин 2, с одной стороны объединенных в группы посредством элемен- 35 тов ИЛИ 3, с другой стороны одноименные проводники всех групп объединены.

Первый коммутатор (фиг.2) содер- .1О жит дешифратор 16, группу элементов

ИЛИ 17 и группу формирователей 18 импульсов опроса.

Блол управления (фиг.3) содержит генератор 19 импульсов, регистр 20, распределитель 21 импульсов, элементы И 22 и 23, элемент ИЛИ 24, элемент И 25, триггеры 26 и 27, элементы И 28-34, триггер 35, регистр 36, триггер 37, элементы И 38-40, триг- 5р гер 41.

Второй коммутатор (фиг.4) содержит счетчик 42, дешифратор 43, ключи 44. Съемник координат (фиг.5) содержит элемент 45 считывания, выполненный в виде катушки индуктивности, и усилитель 46.

Блок формировайия сигналов точного отсчета (фиг.6) содержит регистр

8 2

47 сдвига, формирователь 48 компенсирующих импульсов, состоящий из формирователей 49 и резисторов 50, элемент ИЛИ 51, рамку 52 компенсации, выполненную в виде одновитковой катушки и расположенной вблизи съемника 6 координат.

Устройство работает следующим образом.

При ненажатой кнопке "Пуск (установлена на съемнике координат 6 и показана на фиг.3) импульсы с генератора

19 импульсов устанавливают в исходное состояние распределитель 21, регистр 20 и триггер 41. При установке элемента 45 считывания съемника 6 на рабочей поверхности планшета 1 н замыкании кнопки "Пуск" импульсы с генератора поступают на распределитель

21 блока 9 управления, на выходах которого по разрешению с триггера 4I формируется три последовательности импульсов Т!!, Т12 и Т13, сдвинутых относительно друг друга. На первом выходе появляется l-й, 4-й и т.д., на втором †. З-й, 5-й и т.д., на третьем — З-й, 6-й и т.д. импульсы генератора 19, Импульсом Тll регистр

20 устанавливается в состояние, при котором на первом его выходе появляется сигнал, поступающий на коммутатор 5, регистр 10, регистр ll, блок

7, блок 8, регистр 36 и триггеры 26, 27, 35. По этому сигналу первый выход регистра 36 устанавливается в единичное состояние, второй и третийв нулевое, триггер 26 устанавливается в единичное состояние, разрешая запись в регистр 10, триггер 27 через элемент ИЛИ 24 устанавливается в нулевое состояние, триггер 35 — в состояние, разрешающее подключение групп проводников планшета 1 по одной из координат коммутатору 4. Коммутатор 5 устанавливается в состояние опроса последнего проводника групп, регистр 10, регистр 11 и регистр сдвига блока 7 переводятся в нулевое состояние. Вторым импульсом

Tl1 регистр 20 переводится в состояние, при котором на его втором выходе устанавливается режим определения группы проводников. Одновременно перебрасывается триггер 41, который запрещает последовательности импульсов Tll, Т12 и ТIЗ, но разрешает прохождение серий импульсов, сдвинутых относительно друг друга.

18

3 12838

Эти последовательности импульсов поступают на коммутатор 4 и через элементы ИЛИ 17 подключаются к формирователям импульсов опроса таким образом, чтобы каждый формирователь был закодирован в двоичном коде, т.е. 1-й формирователь будет иметь код 00001, 30-й — 11110 и т.д. и в соответствии с этими кодами импульс

Tl будет возбуждать одновременно те группы проводников, которые имеют в младшем разряде единицу, импульс Т2 возбуждает группы, имеющие во втором разряде единицу и т.д. В это время коммутатором 5 поДключена последняя шина в группах и каждая последняя шина групп будет возбуждаться в соответствии с присвоенным ей кодом, так как при одновременном возбуждении последних шин во всех группах по од- 20 ной из координат будут точки, где электромагнитные поля от двух последних шин скомпенсируют друг друга в совпадающих разрядах, то опрос групп по каждой из координат организован в три этапа по разрешению с регистра 36.

Первая серия импульсов возбуждает последние шины в l-й, 4-й, 7-й и т.д. группах, вторая серия импульсов возбуждает шины во 2-й, 5-й, 8-й и т.д. 30 группах, третья — в З-й, б-й, 9-й и т.д. группах. Разрешение поступает соответственно с выходов 1, 2, 3 регистра 36 и изменение его состояния происходит по заднему фронту импуль- 35 са. При нахождении возбуждаемой шины вблизи элемента считывания на выходах блока восприятия будет последовательность сигналов в соответствии с кодом возбуждаемой группы. Здесь воз- 40 можны три варианта.

1. Элемент 45 считывания находит< я вблизи и справа от последней шины первой группы. Первой серией импуль- 45 сов возбуждаются шины l-й, 4-й и т.д. групп. От шины в первой группе на выходе 2 съемника 6 будет серия импульсов отрицательной полярности, которые в этом режиме не используются. 50

От шины в 4-й группе на выходе 1 съемника 6 не будет сигналов, так как расстояние от элемента считывания до опрашиваемой шины больше зоны чувствительности съемника 6, которая 55 выбирается немного больше участка, занимаемого группой шин. Поэтому после первой серии импульсов в регистре 10 будет записан нулевой код, который через элемент ИЛИ 12 поступает через вход блока 9 на вход элемента

И 22 и запретит прохождение сигналов на вход триггера 26. Состояние триг-. гера 26 сохранится, что означает сохранение разрешения на запись информации в регистр 10. Второй серией импульсов возбуждаются шины во 2-й, 5-й и т.д. группах. От шины во второй группе будет на выходе 1 съемника 6 код в соответствии с кодом этой группы и этот код запишется в регистр 10, с выходов которого через элемент ИЛИ 12 поступит на вход элемента И 22 и разрешит прохождение сигналов на вход триггера 26. По заднему фронту импульса триггер 26 изменит состояние, запрещая запись в регистр 10 через элемент И 28 и разрешит запись в .регистр 11 через элемент И 29 ° Третья серия импульсов возбуждает последние шины З-й, 6-й и т.д. групп, от которых сигналов не будет, так как расстояние от съемника 6 до шины будет больше зоны его чувствительности. В результате после трех серий импульсов в регистре 10 будет записан код группы, в -пределах которой находится элемент 45 считывания, в регистре ll будет нулевой код, который через элемент ИЛИ 13 поступит на входы элементов И 25 и

30, что запретит сброс регистра 10 и регистра 11.

2. Элемент 45 считывания находится вблизи и слева от последней шины второй группы. В этом случае после первой серии импульсов в регистр 10 запишется нулевой код, после второй серии импульсов в регистр 10 запишется код 2-й группы, в пределах которой находится элемент считывания, после третьей серии импульсов в регистр 11 запишется код соседней cnpa" ва третьей группы. Коды с регистра

10 и регистра 1! поступают на блок !

5. Результат сравнения поступает на входы элементов И 25 и 30. Дпя элемента И 25 результат сравнения является запрещающим, а для элемента И

30 — разрешающим, если код регистра

10 меньше кода регистра 11 и наоборот. Б данном случае разрешающий сигнал будет для элемента И 30, так как коды регистров не нулевые, то разрешающие сигналы будут и на других входах элементов И У5 и 30, пос" тупающие с выходов элементов ИЛИ 12

1283818 и 13. Поэтому по заднему фронту импульса третьей серии регистр ll будет сброшен. В результате в регистре

10 будет записан код группы, в пределах которой находится элемент считывания, а регистр 11 будет хранить нулевой код.

3. Элемент 45 считывания находится вблизи и слева от последней шины

3-й группы. В этом случае после пер- !О вой серии импульсов в регистр 10 запишется код 4-й группы, после второй серии в регистр 11 запишется нулевой код, в третьей серии в регистр 11 запишется код третьей группы, в пределах которой находится элемент считывания. В этом случае код регистра 10 будет больше кода регистра ll и результат сравнения будет разрешающим для элемента И 25 и запрещающим для 20, элемента И 30. Поэтому по заднему фронту третьего импульса сбросится регистр 10. В результате в регистре

10 будет нулевой код, в регистре 11

25 будет код группы, в пределах которои находится элемент считывания.

Во всех случаях результатом сравнения не нулевых кодов регистров бу,дет сброс регистра с большим кодом, а регистр с меньшим кодом будет сох- 30 ранять записанный код и это будет код группы, в пределах которой находится элемент считывания. Если один из регистров имеет нулевой код, то результат сравнения не используется. 35

Импульс третьей серии пройдет через элемент И 40, на другом входе которого будет разрешение с выхода 3 регистра 36 и поступит на вход триг- 40 гера 41. По заднему фронту импульсатриггер 41 изменит состояние и запретит для распределителя 21 прохождение одной последовательности импульсов, но разрешит прохождение другой последовательности импульсов. Разрешение с выхода триггера 41 поступит также на коммутатор 4 и разрешит дешифрацию кода группы, поступившего через группу ИЛИ. 14. В соответствии с этим кодом с дешифратора 16 поступает разрешение на соответствующий формирователь 18 и соответствующая группа будет поддерживаться в открытом состоянии в режиме определения шины в группе и в режиме точного отсчета. Первым импульсом с распреО делителя 21 регистр 20 переводится в следующее состояние, определеяющее режим определения проводника в группе. По этому сигналу сбрасывается счетчик коммутатора 5, записывается код группы в сумматор блока 8, сбрасываются триггер 27 и регистр 36 блока 9, разрешается прохождение сигналов через элементы И 23 и 29. По очередному импульсу опрашивается первая шина в группе. Если она расположена слева от элемента 45 считывания., то на одном выходе съемника 6 будет ноль, на другом выходе — сигнал, который в этом режиме не используется.

Поэтому с приходом очередного импульса изменится на единицу состояние счетчика второго коммутатора 5 и запишется в сумматор число, равное расстоянию между шинами. Следующий им- пульс Tll подтвердит состояние регистра 20, TI2 — возбуждает вторую шину в группе и т.д. Так будет продолжаться до возбуждения шины, находящейся справа от элемента 45 считывания. В этом случае на выходе съемника 6 будет сигнал, который через элемент И 23 установит триггер 27 в единичное состояние, с инверсного плеча которого поступит запрет через элементы И 33 и 39 на поступление сигналов на коммутатор 5 и блок 8. В сумматоре будет зафиксирован код, пропорциональный количеству опрошенных шин. С приходом следующего импульса Т!1 регистр 20 переходит в следующее состояние, определяющее режим точного отсчета. По этому сигналу сбрасывается регистр сдвига блока 7, триггер 27 и триггер 37 устанавливаются в единичное состояние.

Счетчик коммутатора 5 сохраняет код последней опрошенной шины. С приходом импульса Т12 возбуждается выбранная шина и поступает в рамку компенсации первый компенсирующий импульс.

Если на выходе блока съемника 6 не будет сигнала, то импульсом Т13 через элемент И 38 изменится состояние регистра сдвига блока 7, а в блок 8

t запишется соответствующий код через элемент И 34. Импульсом Т12 в рамку компенсации поступит следующий компенсирукндий импульс другой амплитуды.

И так будет до тех пор, пока на выходе блока 6 появится сигнал, который изменит состояние триггера 27, с выхода которого поступит запрещающий сигнал для элементов И 34 и 38 на изменение состояния блоков 7 и 8.

12838

Здесь возможны два случая.

1. Электромагнитные поля от шины и рамки компенсации полностью скомпенсируют друг друга при каком-то импульсе компенсации. В этом случае бу- 5 дут сигналы на выходе съемника 6, которые через элемент И 31 подтвердят единичное состояние триггера 37. Потом в одном такте не будет сигналов на выходах съемника 6, что является 10 разрешением для элемента И 32, и триггер 37 установится в нулевое состояние. В следующем такте будет сигнал на выходе съемника .6.

2, Электромагнитные поля от шины и рамки компенсации не скомпенсируют друг друга ни в одном такте. В этом случае сначала будут сигналы на выходе съемника 6, которые подтвердят 20 единичное состояние триггера 37 и сразу будет сигнал с другого выхода съемника 6 ° Триггер 37 останется в единичном состоянии. Состояние триггера 37 учитывается в блоке 8, что позволяет вдвое увеличить дискретность устройства °

При наличии сигнала с выхода съемника 6 в режиме точного отсчета код сумматора, состоящий из кода группы, кода шины в группе и кода, пропорционального числу тактов точного отсчета, переписывается в регистр и этим .заканчивается определение одной коор- 35 динаты, следующим импульсом Tll регистр 20 переводится в следующее состояние, при котором на выходе 5 регистра 20 появляется сигнал, перебрасывающий триггер 35, разрешающий оп- 40 ределение другой координаты, которое происходит аналогичным образом.

18 8

Формула изобретения

Устройство для считывания графической информации, содержащее план.шет, выполненный в виде двух систем взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к соответствующим элементам ИЛИ первой группы, коммута" торы, одни входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления, а входы подключены к соответствующим входам планшета, съемник координат, один вход которого индуктивно связан с координатными шинами планшета, другой подключен к выходу блока формирования сигналов точного отсчета, соединенному с блоком управления, а выходы съемиика координат подключены к соответствующим входам блока управления, блок определения координат, один вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, а выход является выходом устройства, и первый и второй элементы ИЛИ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит регистры, входы которых соеинены с соответствующими выходами ,сьемника- координат и блока управления, блок сравнения, входы которого подключены к выходам регистров, а выход соединен с соответствующим входом блока управления, вторую группу элементов ИЛИ, входы которых подключены к выходам регистров, а выходы соединены с входами одного из коммутаторов и блока определения координат, при этом входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходам соответствующих регистров, а выходы соединены с соответствующими входами блока управления.

12838)8

12838!8

1283818

Составитель А.Романов

Техред И,Попович Корректор A-0oбручар

Редактор Ю.Середа

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7445/50

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4