Устройство для считывания графической информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматизированного проектирования, а также в автоматизированных обучающих системах в качестве устройств ввода в ЭВМ координат рукописной графической информации в процессе ее написания. Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия считывания как координат отдельных точек графической информации, так и координат рукописных символов, букв, знаков, кривых линий, наносимых пользователем на лист бумаги с помощью электронного пера (съемника координат). Это достигается применением в блоке формирования кода точного отсчета (БФКТО) преобразователя кода параллельного типа и квантованием приращения сигнала считывания, а также введением в блок управления элементов и узлов и новых электрических связей, обеспечивающих режим автоматического формирования полного кода координат и циклический ввод их в ЭВМ по мере перемещения острия пишущего элемента электронного пера по поверхности листа бумаги. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 06.К 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4258833/24-24 (22) 13 ° 04.87 (46) 07.09.89, Бюл. Р 33 (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. A.Н. Сенченко (72) В.Г. Хациревич, А.М. Мухарский и А.К. Якушев (53) 68 1.327. 12 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 813480, кл. G 06 К 11/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1372343, кл . G 06 К 11/00, 1985. .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЬ(ВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах антоматизированного проектирования, а также н автоматизированных обучающих системах в качестве устройств ввода в 3ВМ координат рукописной i рафической инИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания рукописной графической информации, наносимой на лист бумаги в процессе написания.

Цель изобретения — поньш ение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие принцип фазоной селекции сигнала считывания; на фиг. 3 — гра— фик функции преобразонапия, поясня— ющий принцип формирования старших разрядов кода точного отсчета; на фиг.4

„„SU„„1506460 А 1

2 формации в процессе ее написания.

Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия считывания как координат отдельных точек графической информации, так и координат рукописных символов, букв, знаков, кривых линий, наносимых подьзователем на лист бумаги с помощью электронного пера (съемника координат). Это достигается применением в блоке формирования кода точного отсчета (БФКТО) преобразователя кода параллельного типа и квантованием приращения сигнала считывания, а также введением н блок управления элементов и узлов и новых электрических связей, обеспечивающих режим автоматического формирования полного кода координат и циклический ввод их н 3ВМ по мере перемещения острия пишущего элемента электронного пера по поверхности листа бумаги. 1 з.п. ф — лы, 4 ил. диаграммы напряжений, поясняющие прин- файв цип формирования младших разрядов ко- фф да точного отсчета. Ю

Устройство содержит планшет 1 с координатными шинами 2 по каждой координатной оси, концы которых через резисторы 3 подключены к источнику 4 питания, а начала координатных шин оси Х подключены к соответствующим ключам блока 5 ключей, дешифратор 6, подключенный информационными входами к соответствующим выходам счетчика 7 грубого отсчета координат, а выходами к входам блока 5 ключей, блок 8 фор150646 мировлн«я кодл точного отсчета коор-, динат (БФКТО), состоящий из усилителя-формирователя 9, группы усилителей

10 мощности группы пороговых элеменУ

5 той 11, группы элементов И-ffE 12, группы триггеров 13, преобразователя 14 кодов, узла 15 постоянной памяти (УЗПП), первого цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 16, дифференцилль-10 ного усилителя 1 7, импульсного усилителя 18, амплитудного компаратора 19, первого элемента И 20, триггера 21, первого счетчика 22, второго ЦЛП 23, второго счетчика 24, второго усилителя-формирователя 25, амплитудного дискриминатора 26, первого одновибратора 27, второго одновибратора 28, второго элемента И 29 и элемента НЕ 30, блок 31 управления (BY) содержащий счетчик 32, дешифратор 33, элементы И 34-36, элемент

НЕ 37, элемент И 38, счетчик 39, дешифратор 40, формирователь 41 импульсов, одновибраторы 42-44, элемент И 25

45, датчик 46 касания, съемник 47 координат, элемент И 48, одновибраторы

49-51, генератор 52 импульсов, элемент И 53 и одновибратор 54 °

Устройство работает следующим образом.

При прикосновении острием пишущего элемента (графического стержня или стержня с чернильной пастой) съемника 47 координат к поверхности

35 листа бумаги, который располагае1 ся на планшете 1 устройства (лист бумаги и пишущий элемент не показаны) контакты датчика 46 касания замыкаются. В результате этого на выходе форм«рователя 41 появляется разрешающий (высокий) потенциал. Этот потенциал открывает элемент И 38 по его первому входу. Перепад выходного напряжения формирователя 41 с низкого уровня нл

45 высокий запускает одновибратор 42 и одновибратор 43. Кратковременный запрещакиций (отрицательный) потенциал . с выхода одновибратора 42 закрывает элемент И 38 по его второму входу, а также закрывает элемент И 48 по его 50 первому входу.

В результате этого импульсы на выходе элементов И 38 и 48 отсутствуют.

Время регенеративного процесса одно55 вибратора 42 выбрано значительно большим времени регенеративного процесса одновибратора 43. В свою очередь, время регенеративного процесса одно0 4 вибрлторл 44 выбрано меньшим регенерлтивного процесса однов«братора 43.

Бллгодлря такому соотношению времени регенерации одновибраторов 4244 достигается то, что в промежутке времени, в течение которого на выходе одновибрлтора 42 существует отрицательный потенциал, одновибраторы 43 и 44 форм«руют короткий импульс общего сброса. Этот импульс с выхода одновибратора 44 поступает на первый вход элемента И 45 и далее на вход установки нулевого состояния счетчика 39 и на установочные входы триггеров схемы (установочные цепи, подключенные к выходу "Сброс" элемента И 45, не поклзаны).

После установки триггеров схемы в исходное состояние выходным импульсом элемента И 45 отрицательный потенциал с выхода одновибратора 42 еще существует некоторое время. Как только произойдет сброс счетчика 39 ь нулевое состояние, на выходе дешифратора 40 возникает разрешающий (полож«тельный) потенциал. Особенностью дешифратора 40 является то, что он дешифрирует лишь одно число (константу), находящееся в счетчИке

39. Выходной положительный потенциал дешифратора 40 открывает элемент

И 38 по его третьему входу. Непосредственно после окончания регенеративного процесса в одновибраторе 42 низкий потенциал на его выходе «счезает и в результате этого элемент

И 38 открывается по его второму входу. Наличие разрешающих (высоких) уровней на первом, втором и третьем входах элемента И 38 обеспечивает прохождение импульсов от генератора

52 импульсов нл выход этого элемента.

С момента открыт«я элемента И 38 (после общего сброса триггеров схемы в исходное состояние) начинается первый цикл работы устройства — формирование кода грубого отсчета координаты Х. Для формирования этого кода импульсы с выхода элемента И 38 поступают на вторые входы элементов И 34 и 35.

Однако входные импульсы проходят лишь на выход элемента И 34 началаконца формирования кода грубого отсчета, поскольку на первом входе этого элемента присутствует разрешающий (высокий) потенциал с третьего выхода дешифратора 33 операций. Этот потен1506460 цилл обусловлен ну;»евым состоянием

»счетчика 32 опер»ш»й.

Импульсы с выход» элвис нта И 34 проходят через третий выход д БУ на счетный вход счетчикл 7».рубого отсчета. Импульсы с выхода элемент» И

34 поступают также на первьп» ь;;од элемента И 36 начала-конца формирования полного кода координаты Х.

Элемент И 36 открыт по второму входу разрешающим (высоким) потен.П»алом с выхода элемента HE 37, так клк нл его входе присутствует запрещаюпП»й (низкий) потен»»г»ал с первого выхода дешифратора 33. Импульсы с выходл элемента И 36 через первый выход а

БУ 31 поступают на стробируемь»й вход. дешифратора 6 и на первый вход А

БФКТО 8.

35

При поступлении счетных импульсов в счетчик 7 грубого отсчета и импульсов опроса через стробируеиьп» вход в дешифратор 6 с помощью ключей опроса блока 5 ключей осуществляется последовательный во времени и пространстве опрос координатных пп»н по оси Х. Одновременно с опросом координатных шин последовательно с клждыи очередным импульсом, поступающим на вход А БФКТО 8, в этом блоке происходит временная селекция сигнала считывания по его отрицательному полупериоду, Опрос идет справа налево (направление опроса нл блоке 5 ключей показано стрелкой). Процесс опроса координатных шин и од»»овременное формирование кода грубого отсчета на счетчике 7 грубого отсчета идет до тех пор, пока опрашив»еиля коор- 40 динатная шина не окажется слева от катушки индуктивности с I,e»»l»l»K» 4 7 координат.

Когда идет опрос коорди»»лтных шин, находящихся справа от с l,å».»п»êà 4 7 ко- 45 ординат, то от импульсов тока опроса (фиг. 2л) на выходе уси«ителя-фс рмирователя 9 появляется д»»у»»ол»»р»»ь»й сигнал считывл»п»я (фиг. 2б) определенной фазы. Положительный по:»упериод 50 сигнала считывания возник»ет от переднего фронта ",„, а отрицательный полупериод — от заднего фронта импульса опроса. Усилитель-форм»»ров»тель 25 обеспечивает усиление отрицательного полупериодл с»»г»»л»»л считывания и подавляег полож»» гол»,»»» и» полупериод этого сигнала. Л»»»»г»»»туд»»ьп» дискриминатор 26 формирует нз отрицательного полу»»ериодл сигнала считыва»п»я пряиоугол-.>»»b»»»»»ьп»у»»ьc »»оложител ьной полярности (фиг. 2в) . Благодаря наличию двух последовательно включенных одновибраторов 27 и 28 формируется короткий импульс также положите»»ьной полярности, но сдвинутый во времени относительно импуль,са с выхода амплитудного дискриминатора 26 на интервал времени (ф»»г. 2 г), длительность которого определена суммарной длительностью регенеративного процесса в одновибраторе 27 и 28. Так как в момент появ.»»е»»»»»» выходного импульса oJT»»îâ»»áðàòopa 28 на первом входе нт ро» с элемента И 29 нл втором с го вход,с. присутствует запрещающий (низкий потенциал) с выхода элеиентл НГ 30 (фиг. 2д), то на выходе эле»»с»»1» lf 29 импульсный сигнал отсутствует (Фиг. 2е) .

Как только опрлшиваеиля координатная шина оказывается слева от катушки и»»дуктивности съеиника 47 координат, сигнал считываш»я нл выходе усилителя 9 :»еняет фазу »»л 180 (фиг. 2б ), хотя ток опроса координатной шины не меняет своей формы (ф»»г. 2а ) и положения от»»ос»»тель»»о импульса с выхода элемента HE 30 (Фиг. 2д ) . Поворот фазы сигнала считыва»п»я на 180» является основопологающии фактором для временной селекции сигнала считывлш»я Io его отрицательному полупериоду.

После переворота фазы сигнала считывания процесс формирования импульса с выхода одновибратора 28 происходит аналогично тому, клк это происходило при опросе шины, лежащей справа от съемника 47 координат (фиг.2б, в,г ). Однако в случае, когда опрашиваеиая координатная шина находится слева от съемника 47 координат и сигнал считывания претерпевает пс:.реворот фазы, отрицательный пслупернод сигнала считывания возникает от переднего фронта с сигнала опроса и (+»» . 2a, б ) . В результате этого выходной импульс одновибратора 28 начинает совпадать во времени с моментом существования разрешающего (высокого) потенциала с выхода элемента

HE 30. Кратковременное совпадение двух высоких потенциалов н» первом и втором входах элемента И 29 вызывает появление кратковременного положи1506460 тельного импульса на выходе этого элемента (фиг. 2е ).

Таким образом, когда опрашиваемая координатная шина находится спра5 ва от съемника 47 координат, выходной сигнал с одновибратора 28 не совпадает но времени с положительным потенциалом опорного сигнала с ныхода элемента HE 30. Как только опрашивае- 10 мая координатная шина оказывается слева от съемника 47 координат, это совладение имеет место ° Положительный импульс с выхода элемента И 29 поступает на единичный установочный вход триггера 21 и устанавливает этот триггер в единичное состояние.

Выходной импульс элемента И 29 поступает также через перный выход Б

БФКТО 8 и первый вход б БУ 31 на 20 первый вход элемента И 53 и далее на счетный вход первого счетчика 32.

Вследствие этого счетчик 32 переключается с .операции формирования кода грубого отсчета на операцию формиро- 25 вания кода точного отсчета. При этом на третьем выходе первого дешифратора 33 появляется запрещающий потенциал, а на втором выходе дешифратора 33 — разрешающйй потенциал. 3а- 30 прещающий (отрицательный) потенциал третьего выхода дешифратора 33 зао крывает элемент И 34 начала — конца формирования кода грубого отсчета. В результате этого поступление имггульсов с выхода элемента И 34 на счетный вход счетчика 7 грубого отсчета прекращается. Инверсный код информационных выходов счетчика 7 грубого отсчета определяет местоположение (в шагах укладки координатных шин) проекции центра индукционной катушки съемника 47 координат на плоскость планшета относительно его начала координат по оси Х.

Разрешающий потенциал второго выхода дешифратора 33 открывает элемент И 35 начала-конца формирования кода точного отсчета по первому входу элемента И 35. Благодаря этому элемент И 35 становится подготовленным для прохождения импульсов с выхода элемента И 38 через второй нход элемента И 35, второй выход r Бу,второй вход Г БФКТО 8 на счетный вход счетчика 24 второго ЦАП 23.

Формирование кода точного отсчета происходит в два этапа. На первом этапе формируется код старших разрядов. Па втором этапе формируется код младших разрядов полного кода точного отсчета координаты. Код старших разрлдон фиксируется на триггерах 13 группы, а код младших разрядов формируется на счетчике 22 точного отсчета. Код старших разрядов формируется путем параллельной цифровой обработки сигнала считывания. Код младших разрядов формируется путем последовательной обработки этого сигнала.

С переходом триггера 21 в единичное состояние БФКТО 8 становится подготовленным к формированию полного кода точного отсчета. Разрешающий (высокий) потенциал с единичного выхода триггера 21 открывает элементы

V.-HE 12 группы по их вторым входам, тем самым подготавливает БФКТО 8 к

1формированию кода старших разрядов.

Этот же потенциал открывает элемент

И 20 по его первому входу, подготавливая этим БФКТО 8 к формированию кода младших разрядов полного кода координаты X.

После того, как произошла временная селекция сигнала считывания по его отрицательному полупериоду и триггер 21 установился н единичное состояние, начинается преобразование амплитуды положительного полупериода (фиг. 2б ) сигнала считывания в код точного отсчета. !

Так как амплитуда этого полупериода зависит от того, на каком расстоянии находится проекция центра катуш,ки индуктивности съемника 47 координат относительно опрашиваемой Х; шины (фиг. 3), то по величине кода точного отсчета можно судить о величине координаты Х точного отсчета. В предлагаемом устройстве координатные шины уложены с шагом аХ = (0,5-0,8)8, где 9 — координата, соответствующая максимуму е „ „, сигнала считывания (Фвг. 3). В свою очередь, 8 = Гге+h, где г — радиус среднего витка катушки индуктинности съемника 47 координат;

h — высота расположения этого витка катушки над плоскостью координатных шин планшета. В результате того, что шаг укладки принят такой величины (с учетом г и h), при формировании кода точного отсчета становится возможным использование участка OF восходящей части ON функции преобразовагиг, обеспечивающей большую чувстви1506460 тельность преобразования, чем ниспадающая часть.

Начальная стадия формирования кода старших разрядов осуществляется с помощью пороговых элементов 11, по5 роги срабатывания которых поставлены в соответствие межподдиапазонным

ЭДС е „, е, е,...,е „(фиг. 3) . Усилители 10 мощности уменьшают влияние входных цепей пороговых элементов 11 на общий источник сигнала — выход усилителя 9, а также ослабляют взаимосвязь между входными цепями самих пороговых элементов.

Благодаря тому, что пороговые элементы 11 настроены на срабатывание от соответствующего значения межподдиапаэонньп» ЭДС, достигается разбиение общего координатного диапазона

»1Х на ряд координатных поддиапазонов р,, р,, p,..., р„(начиная с нулевого поддиапаэона р,), а весь электрический диапазон 4е, который соответствует координатному диапазону d X, на ряд электрических поддиапазонов

Де,, de „d е»,..., де„, каждый из которых, в свою очередь, соответствует определенному координатному поддиапаэону. Весь рабочий диапазон

OF функции преобразования разбивается на рабочие участки. Для случая, изображенного на фиг.3, весь координатный диапазон ЛХ разбит на пять координатных поддиапаэонов р

"а 35 р,, р, р и р . В результате этого весь электрический диапазон ае разбивается на соответствующие пять электрических поддиапазонов Д е,, 4 е,, де, йе » и d»- . А Рабочий Участок 40

OF функции преобразования разбивается на пять поддиапазонных рабочих участков OR, RM ML ?.К, KF

Если, например, проекция центра катушки съемника 47 координат нахо- 45 дится в третьем координатном аоддиапазоне О (фиг. 3), то в этом случае срабатывает первый пороговьп» элемент, настроенный на срабатывание от межподдиапазонной ЭДС е . За ! первый пороговь»»» элемент принят элемент, расположе»»ный» в самом верху схемь» на фиг. 1 ° Сработает также второй пороговый элемент, настроенный на срабатывание от межподдиапазонной.»5

ЭДС е (вторым пороговым элементом является элемент, следующий вниз за первым на фиг. 1). Выходные импульсы от двух сработавших пороговых элементов из всех четырех общей группы пороговых элементов 11 проходят через соответствующие элементы (верхние два) группы элементов И-НЕ 12 и устанавливают соответствующие триггеры 13 группы в единичное состояние, В результате этого на группе триггеров 13 фиксируется число два в позиционном коде. Преобразователь 14 позиционного кода преобразует данный код в двоичный код 8-4-2-1.

Преобразованный код с выходов преобразователя 14 поступает на адресные входы УЗПП 15. Происходит чтение содержимого второго адреса УЗПП 15.

Содержание второго адреса появляется на вь»ходах УЗПП 15. Число адресов УЗПП 15 равно числу межподциапазонных ЭДС. Для рассматриваемого случая число адресов УЗПП 15 равно четырем. В каждом иэ четырех адресов

УЗПП 15 занесены (записаны) цифровые квиваленты соответствующих межподциапазонных ЭДС. Так, в первом адресе находится цифровой эквивалент межподдиапазонных ЭДС е, во втором

» ю адресе — цифровой эквивалент ЭДС е

7 и т.д. С выходов УЗПП 15 код поступает на информационные входы ЦАП 16.

Поэтому на аналоговом выходе ЦАП 16 появляется компенсирующее напряжение, уровень которого пропорционален межподдиапазонной ЭДС е . Этот уровень ,примерно равен произведению е на ко1 эффициент усиления по напряжению усилителя-формирователя 9. Ко»»пенсирующее выходное напряжение ЦАП 16 поступает »а второй вход дифференциального усилителя 17, который осуществляет операцию аналогового вычитания из действительного (текущего) значения выходного сигнала (положительной полуволны) усилителя 9, поступающего на первый вход усилителя 17 компенсирующего напряжения ЦАП 16, Разностньп» сигнал с выхода усилителя 17 через импульсный усилитель 18 (усилитель приращения сигнала считывания) поступает на первый вход амплитудного компаратора 19.

По окончании действия положительного полупериода (фиг, 2б ) сигнала считывания формирование кода старших разрядов полного кода точного отсчета заканчивается и на разрядных выходах преобразователя 14 присутст-! вует код старших разрядов полного кода точногo 0Тс »е . 110 Bb»xopHQMv

1506460

l2 коду преобразователя 14 судят о величине координаты Х, (фиг. 3) промежуточного отсчета. Цена младшего разряда выходного кода преобразователя

14 определена величиной координатного поддиапазона. Если, например, координатный поддиапазон равен 0,25 мм, то выходной код преобразователя 14 в соответствии с фиг. 3 соответствует 0,5 мм, т.е. координата X промежуточного отсчета равна 0,5 мм.

После перехода триггера 21 н единичное состояние на третьем входе элемента И 29 появляется запрещающий потенциал, который закрывает элемент

И 29. Поэтому но время формирования кода младших разрядов полного кода точного отсчета на выходе элемента

И 29 импульсы отсутствуют. На этапе 20 формиронания кода младших разрядов с выхода элемента И 35 начинают поступать импульсы через выход r БУ 31 и вход Г БФКТО 8 на счетный вход счетчика 24 второго ЦАП 23. На этом 25 этапе импульсы с выхода элемента

И 36 продолжают поступать на стробируемый вход дешифратора 6 и далее «а вход того ключа блока 5 ключей, «омер которого стал известен после цик — 30 ла формирования кода грубого отсчета.

В результате поступления на счетный вход счетчика 24 счетных импульсов с выхода элемента И 35 «а выходе ЦАП 23 появляется ступенчатое компенсирующее напряжение ц,,„р (фиг. 4), 35 которое компенсирует разностный выходной сигнал д е, с выхода усилителя 18. Этот сигнал связан с измеряемым приращением де сигнала считывания приближенным соотношением 4 е,- =

= 4 е K os где К,6 — некоторый обобщенный коэффициент, зависящий от коэффициента усиления усилителей 9 и 18, а также от коэффициента преобразона45 ния дифференциального усилителя 17 °

В рассматриваемом случае проекция катушки съемника 47 координат находится в произвольной точке внутри второго координатного подднапазона

50 р, поэтому используется рабочий участок М Ь (фиг, 4) зависимости д е = f(x), соответствующий участку 1П функции преобразования е = f(x) (фиг. 3), а точке Т соответствует

55 точка Т этой зависимости.

Таким образом, по измеренному в цифровой форме приращению д е, сигнала считывания (положительного полупериода) на выходе съемника 47 координат, а следовательно, сигнала4 е на выходе усилителя 18 можно судить, о доле Х (фиг. 3) координаты Х точного отсчета. Доля Х, через код младших разрядов уточняет местоположение проекции центра катушки съемника 47 координат внутри координатного поддиапазона, и данном случае внутри второго координатного поддиапаэона о (фиг. 3).

В выбранную координатную шину (шина, номер которой определен кодом грубого отсчета) и в счетчик 24 ЦАП

23 подается в общем случае и импульсов. Количество импульсов зависит от требуемой точности преобразования координатного подциапазона н цифровой код. Соответственно, и импульсов возникает на выходе усилителя 18 с амплитудой д е . Нескомпенсированные входные импульсы (с первого входа) компаратора 19 проходят на его выход и фиксируются в первом счетчике 22.

Элемент И 20 открыт к моменту формирования кода младших разрядов полного, кода точного отсчета по первому входу выходным разрешающим потенциалом с единичного выхода триггера 21.

Нескомпенсиронанные импульсы проходят на выход компаратора 19 и далее через нторой вход первого элемента И 20 БФКТО 8 на счетный вход первого счетчика 22 до тех пор, пока не наступит компенсация выходного . разностного сигнала д е, усилителя

18 выходным компенсирующим напряжением Ц „др ЦАП 23. На фиг. 4 величина ступенек компенсирующего напряжения подобрана таким образом, что происходит компенсация шестого выходного импульса усилителя 18, т.е. на счетчике 22 точного отсчета фиксируется пять импульсов. Импульсы опроса в выбранную координатную шину продолжают поступать и после компенсации разностного сигнала, а следовательно, разностный сигнал поступает на первьп вход компаратора 19 и после компенсации. Однако на выход компаратора 19 этот сигнал не проходит. Подача импульсов тока опроса в выбранную координатную шину идет до тех пор, пока не наступит переполнение счетчика 24 ЦАП 23. Импульс переполнения счетчика 24 ЦАП 23 поступает через второй выход В БФКТО 8 и второй вход в БУ на вход одновибl3

14

1506460 ратсра 54 и далее через гторсй вход элемента И 53 БУ на счетный вход первого счетчика 32, В результате этого содержимое счетчика 32 увеличивается на единицу и дешифратор 33 своим вторым выходом закрывает элемент И 35. На первом выходе дешифратора 33 возникает разрешающий (высокий) потенциал, который инвертируется элементом НЕ 37.

Поэтому элемент И 36 начала-:.онца формирования полного кода координаты

Х закрывается по второму вход . Таким образом, подача импульсов как в выбранную координатную шину, так и в счетчик 24 ЦЛП 23 прекращается. На этом формирование кода координаты Х заканчивается ° На счетчике 7 грубого отсчета зафиксирован код грубого отсчета, а на выходах преобразователя

14 и счетчика 22 фиксируется полный код точного отсчета.

После формирования полного кода координаты Х формируется полный код координаты У. Для формирования полного кода координаты У служит аналогичный счетчик грубого отсчета координаты У, дешифратор и блок ключей коммутации координатных шин по координатной оси У, а также блок формирования кода точного отсчета по оси У (перечисленные узлы не показаны).

Блок 31 управления является общим и обеспечивает формирование полного кода обеих координатных осей. При формировании полного кода оси У в БУ 31 используются другие выходы дешифратора 33 и счетчика 32, элемент И 53 4п и одновибратор 54. В цикле формирования полного кода координаты У импульсы с выхода И 38 продолжают поступать. Количества импульсов (константа N), прошедших с выхода элемен- 45 та И 38, достаточно для формирования полного кода как координаты Х, так и координаты У. Импульсы с выхода элемента И 38 подсчитывая;тся счетчиком 39. Как только число зафиксированных этим счетчиком импульсов достигнет константы N, на выходе дешифратора 40 возникает запрещающий (низкий) потенциал, который закрывае " элемент И 38 по его третьему входу. Поступление импульсов на выход

И 38 прекращается.

Перепад выходного напряжения дешифратора 40 с высокого на низкий уровень запускает одновибратор 51.

Отформирсванный кратковременный выходной импульс одновибратора 51 проходит через элемент И 48 и запускает одновибратор 49. Задним фронтом вьгходного импульса одновибратора 49 запускается одновибратор 50. Выходной кратковременный импульс одновибратора 50 проходит элемент И 45 по его второму входу и сбрасывает счетчик 39 и все триггеры схемы в исходное состояние. На выходе дешифратора 40 снова появляется разрешающий потенциал, который открывает элемент

И 36 по его третьему входу. В резуль- тате этого на выходе элемента И 38 появляются импульсы, Снова начинается формирование кода координаты Х и У, но уже новой точки, так как эа время регенеративного процесса одновибратора 49 острие пишущего элемента съемника 47 координат сместилось на некоторое расстояние по обеим ко- ординатным осям относительно начала координат планшета. Время задержки (время регенеративного процесса) одновибратора 49 может подбираться с учетом скорости нанесения графической информации пользователем устройства. Это время определяет паузу, по истечении которой начинается очередной отсчет координаты. Таким образом, пока пользователь наносит рукописную графическую информацию на лист бумаги и контакты датчика 46 при этом замкнуты, происходит и циклическое формирование кода координаты, и выдача этого кода по выходному сигналу элемента И 45 в ЭВИ. Как только пользователь прекращает нанесение графических символов или рисунков, датчик 46 касания размыкает свои контакты, В результате этого элемент И

3S закрывается по первому входу, формирование кода координат и его выдача в ЭВИ прекращаются.

Применение нового схемного решения блока формирования кода точного отсчета, а также блока управления на основе введенных в эти блоки элементов, узлов и электрических связей между ними позволяет значительно повысить скорость считывания координат рукописной графической информации как в процессе ее написания, так и в режиме считывания координат ее отдельных точек.

1506ч60

Формулаизобретевил

1. Устройство для считывания графической информации, содержащее индукционньп съемник координат, планшет с системами взаимно-ортоговальных координатных шин, уложенных с шагом д Х = (0,5-0,8) 9, где и = /г +tI

r — радиус среднего витка катушки индукционного съемника координат; 10

h — высота расположения данного витка над плоскостью планшета, координатные шины подключены к выходам блока ключей, входы которых подключены к выходам дешифратора, входы которого соединены с выходами счетчика грубого отсчета координат, блок формирования точного отсчета координат, содержащий первый усилитель-формирователь, группу триггеров, преобразова- 20 тель кодов и первьп счетчик, блок управления, ныход индукционного съемника координат подключен к входу первого усилителя-формирователя блока формирования точного отсчета коорди25 нат, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в блок форл1ирования кода точного отсчета координат введены группа усилителей мощности, группа пороговых элементов, группа элементов И-НЕ, узел постоянной памяти, дифференциальный усилитель, импульсньп усилитель, амплитудный компаратор, первый и второй цифроаналоговые g5 преобразователи, второй усилительформирователь, второй счетчик, амплитудный дискриминатор, триггер, элемент НЕ и последовательно включенные первый и второй одповибраторы, 4() выход первого усилителя-формирователя подключен к входам группы усилителей мощности, второго усилителя-формирователя и к первому входу дифференциального усилителя, выходы группы уси-45 лителей мощности соединены с входами группы пороговых элементов, выходы которых подключены к первым входам группы элементов И-НЕ, выходы которых соединены с установочными входами группы триггеров, выходы которых подключены к информационным входам преобразователя кодов, выходы которого соединены с информационными входами узла постоянной торого подключены к информационным входам первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом дифференциального усилителя, выход которого чере:3 ил1пульсный усилитель подключен к первому входу амплитудного компаратора, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, а первый вход — к вторым входам группы элементов И-НЕ и единичному выходу триггера, второй вход амплитудного компаратора соединен с ньглодом второго цифроаналогового преобразователя, информационные входы которого подключены к выходам нторого счетчика, счетный вход и ныход которого соединены соответственно с вторым выходом и вторым входом блока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу дешифратара и входу элемента НЕ блока формирования кода точного отсчета ко< рдинат, выход второго усилителяформирователя соединен с входом амлнтудного дискриминатора, выход которого подключен к входу первого однонибратора, выход которого подключен к входу второго одновибратора, выход второго однонибратора соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к установочному входу триггера и к первому входу блока управления, третий выход которого соединен со счетным входом счетчика грубого отсчета координат, третий вход второго элемента И подключен к нулевому выходу триггера °

2. Устройстно по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тел1, что блок управления содержит элементы И, первый и второй счетчики, первый и второй дешифраторы, генератор импульсов, пять одновибраторов, формирователь импульсов, генератор импульсов, элемент

НЕ и датчик касания, выход первого счетчика подключен к входам первого дешифратора, выход первого элемента И является третьим выходом блока и подключен к первому входу третьего элемента И, вьгход которого является первыл выходом блока, вторым выходом которого является выход второго элемента И, нторой вход третьего элемента И подключен к выходу элемента

НЕ, вход которого соединен с первым выходом первого дешифратора, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому входу второго элемента И и к первому входу первого элемента И, вторые входы перво17

1506460 го и второго элементов И соединены с выходом четвертого элемента И и со счетным входом второго счетчика, выходы которого подключены к информа5 ционным входам второго дешифратора, выход которого соединен с третьим входом четвертого элемента И и входом четвертого одновибратора, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И, выход которого соединен через последовательно включенные второй и третий одновибраторы с вторым входом пятого элемента И, выход которого подключен к сбросовому 15 входу второго счетчика, счетный вход первого счетчика соединен с выходом седьмого элемента И, первый вход ко-. торого является первым входом блока, вторым входом которого является вход пятого одновибратора, выход которого подключен к второму входу седьмого элемента И, выходы датчика касания соединены с входами формирователя импульсов, выход которого подключен к входам первого и шестого одновибраторов и к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого, соединенный с первым входом шестого элемента И, подключен к выходу первого одновибратора, а выход генератора импульсов соединен с четвертым входом четвертого элемента И, выход шестого одновибратора подключен к входу седьмого одновибратора, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И.

1506460 е

Ю а

<о

Рцг Ч

Корректор M- Самборская

Редактор В. Петраш

Заказ 5440/51 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

11

111 11, 11

Составитель Т. Ничипорович

Техред М.Моргентал