Устройство для автоматического изготовления кодовых масок преобразователей

 

С 19/00

681.325, 088.8) >

; ь -.: оптики ч 1 " . (Ф (72) Автор изобретения

И, В, Меськин

Ленинградский институт точной меха (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОДОВЫХ МАСОК

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к области аналого -цифрового преобразования информации и может быть использовано в сис= темах, где с целью управления реальными объектами, выдающими или принимаю5 шими информацию в непрерывной форме, используются цифровые вычислительные машины, а также в устройствах с цифровым выходом

Известны устройства для автоматичес о кого изготовления кодовых масок аналого-цифровых преобразователей (1) . В рассмотренных устройствах, как правило, используются высокоточные делительные машины с ситемами, воздействующими в зависимости or метода обра ботки на заготовку диска по определен ной программе. При этом, если кодовая маска изготавливается за один оборот стола машины, то используется устройство с секторальным методом, если.же за несколько оборотов (в зависимости от числа кодовых дорожек маски), то с методом попуразрядным. В результате изготовления получается диск с кодовой маской, градации которой имеют два экстремальный состояния физического носителя заготовки (прозрачные - не прозрачные, токопроводящие - токонепроводящие и т. д.) Наиболее близким техническм решением к данному является устройство для автоматического изготовления кодовых масок преобразователей, содержащее .электропровод, блок синхронизации, блок единичных угловых перемещений, проекционный блок, блок запуска, блок программы и узел управления, состоящий из блока считывания, соединенного первыми входом и выходом с блоком проверки кода на четность, второй выход блока считывания через регистр аппроксимируьщих углов соединен с первым входом блока сравнения аппроксимирующих и единичных углов, второй вход которого сое динен с выходом счетчика единичных углов, блок программы соединен со вторым 4 аппроксимирующих и единичных углов подключены к первым входам соответственно третьего и второго элементов И, выходы которых соединены со входами второго триггера и со вторыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, выходы которых: подключены к первым входам счетчиков единичных углов„выход дОполнительного счетчика единичных углов соединен со вторым входом дополнительного блока сравнения аппроксимирующих и единичных углов, выходы второго триггера соединены с первыми входами четвертого и пятого элементов

И, выходы которых подключены ко вто рым входам счетчиков единичных углов, единичный выход второго триггера через дифференцирующую цепь подключен к единичному входу счетчика числа повторений одинаковых пар градаций, выход которого соединен со вторым входом бло- ка сравнения числа повторений одинаковых пар градаций, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход блока запуска подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ и нулевому входу второго триггера узла управления, выходы которого соединены со входами проекционного блока, выход блока единичных угловых перемещений соединен со вторыми входами четвертого и пятого элементов

И узла управления.

На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматического изготовления кодовых масок.

B основу построения рассматриваемого устройства положен способ представления информации для автоматического изготовления кодовых масок аналогоцифровых преобразователей, который за ключается в следующем. В расчитанной последовательности аппроксимирующих чисел, каждое из которых показывает какое целочисленное количество единичных угловых перемещений содержит каждая градация кодовой маски, выделяют пару чисел, причем одинаковые последовательно расположенные пары объединяют и представляют в виде наборов из трех чисел, при этом первые два числа наборов представляют собой аппроксимирующие числа в градациях, а третьеколичество повторений пар в наборе. Эти наборы. хранятся на носителе информа ции в блоке программы и последовательно извлекаются тройками чисел устройством считывания программы для реали691907 входом и третьим выходом блока считывания узла управления (2).

Указанное устройство имеет тот не- достаток, что в блоке программы для каждой градации хранится своа аппроксимирующее число, передаваемое устрой ством считывания на регистр. В связи

" с этим, для запоминания аппороксимирующих чисел всех градаций кодовой маски, число которых достаточно велико 10 требуется носитель информации большой емкости, который с увеличением этого параметра имеет меньшую надежность.

Целью изобретения, таким образом, является повышение точности устройства. 15

Поставленная цель Достигается тем, что в узел. управления введены элементы

И и ИЛИ, триггеры, элементы задержки, счетчик числа повторений одийаковых пар .. .,-. градаций, блок сравнения числа повторе- 20 ний одинаковых пар градаций, регистр числа повторений одинаковых пар градаций, дифференцирующая цепь и допсанительные счетчик единичных углов, блок сравнения аппроксимирующих и единичных углов, 5 регистр аппроксимирующих углов,: единичный вход которого соединен с четвертым выходом блока считыванйя, пятый выход которого соединен с единичным входом регистра числа повторений оди* " наковых пар градаций, выход второго элемента ИЛИ соедйнен с единичным входом йервого триггера и через третий мемент задержки - с первым входом третьего элемента ИЛИ, с входом сбро" са регйстра "аппроксимйруФщих"углов, с входом сброса дополнительного регистра аппроксимирующих углов, вхбдом сброса счетчика числа повторений единичных

40 пар градаций, с первым входом первого элемента ИЛИ, входом второго элемента задержки и входом сброса регистра чйсла повторений одинаковых пар градаций, вь ход которого"подключен к йервому вхо

-"ду блока сравнения числа повторений оди-: наковых пар градаций, вьтхбд irmopoго соедФйФн с первйй" в%здор"первого" це- мента И, выход йеръого тригЮра соеди " нен""co вторьпйи" входамй йервого, "втово50 го и третьего .элементов И, выход второ i o элеменч а задержкй соединен с треть им входом блока считывания и через первый зле кент задержки с нулевым входом

"первого триггера, выхой:дополнительного регистра аппроксимирующих углов соеди- нен с первым входом дополнительного, блока сравнения аппроксимирутсицих и еди ничных углов, выходы блоков "сравнения

5 691 зации блоком управления в виде управляющих сигналов, подаваемых на фотозатвор проекционого блока.;

Пусть, например, расчитанная последовательность аппроксимирующих чисел будет иметь следующий вид: 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 5, 7, 5, 7, 2, 8, 2 8, 2, 8... Выделив пары чисел и объединив последовательно расположенные одинаковые пары, эту последовательность можно представить в виде наборов из трех чисел: 2, 3, 4; 5, 7, 2; 2, 8, 3. Так, первый набор показывает, что чередующиеся темные и светлые градации кодовой миски имеют число единичных угловых перемегцений 2 и 3, а повторяются эти

Ф пары 4 раза; второй набор» соответственно 5 и 7 с повторением 2 раза, третий - 2 и 8 с повторением 3 раза и те де (Устройство содержит узел управления (обозначенный на чертеже пунктирной линией), в который входят: регистр 1 аппроксимирующих углов, счетчик 2 единичных углов, блок 3 сравнения аппроксимирующих и единичных углОв (CC1), дополнительный регистр 4 аппроксимирующих углов, дополнительный счетчик 5 единичных углов, дополнительный блок

6 сравнения аппроксимирующих и единичных углов, регистр 7 числа повторений одинаковых пар градаций, счетчик 8 числа повторений одинаковых пар градаций, блок 9 сравнения повторений одинаковых пар градаций, первый триггер 10 (с раздельными входами), второй триггер 11 (с раздельными входами), первый элемент

ИЛИ 12, третий элемент ИЛИ 13, второй элемент ИЛИ 14, первый элемент И

15, второй элемент И 16, третий элемент И 17, четвертый элемент И 18, пятый элемент И 19, первый элемент задержки 20, второй элемент задержки2l, третий элемент задержки 22, дифференцирующая цепь 23, а также блок 24 считывания программы и блок 25 проверки кода на четность с выходом 26 аварийного останова. Кроме того, обоз» начены проекционный блок 27, блок 28 единичных угловых перемещений, блок

29 запуска и блок 30 программы, поворотный механизм, электропровод и блок синхронизации на чертеже не показаны.

При вращении поворотного механизма от электропривода одновременно с поворотом заготовки диска через блок синхронизации блоком 29 запуска устройства, триггер

11, воспринимающий этот импульс на его

50 механизма через блок синхронизации с блока 28 единичных угловых перемеше-, ний начнут поступать импульсы, которые .проходят через элемент И 18, и, так как на одном его входе имеется управляюший сигнал с нулевого выхода триггера

11, поступают на вход счетчика 2. Так будет продолжаться до того времени, пока не сравняется число,, записанное в регистре 1 и число на счетчике 2. В

907

6 обнуляющий вход, установится в нулевое состояние, посылая по нулевому выходу сигнал в проекционный блок 27. Этот же импульс через элемент ИЛИ 14 поступа« ет на единичный вход триггера 10 и, перебросив его в единичное состояние (или оставив в единичном состоянии, ес:ли он находился в таковом до прихода импульса), снимает управляющий сигнал

1 с выходов элементов И 15, 16, 17, исключив-тем самым возможность передачи ложных сигналов сравнения с блоков

3, 6 и 9. Кроме того, импульс начала работы, задержанный элементом задержки 22 на время, достаточное для переброса триггера 10, поступив на входы сброса регистров 1, 4, 7 и счетчики 8, а также через элемент ИЛИ 14 на вход сброса счетчика 2, через элемент ИЛИ

12 на вход сброса счетчика 5, устанавливает эти блоки в нулевые положения, подготовив тем самым устройство к работе. Этот же импульс, задержанный элементом задержки 21 на время, необходимое для обнуления упомянутых блоков, поступает на вход блока 24 считывания программы, и через этот блок из блока

30 программы осуществляется запись в регистрах 1 и 4 пары аппроксимирующих

30 чисел в первом наборе одинаковых града ций и в регистре 7 числа повторений этих пар. В момент съема информации устройство 25 проверки кода на четкость осуществляет контроль на чет35 кость каждого считываемого из блока 30 числа и в случае неудовлетворения этому требованию выдает сигнал 26 аварийного останова.

Импульс, задержанный элементом задержки 20 на время, достаточное для записи чисел в регйстры, импульс поступает на нулевой вход триггера 10 и перебрасывает его у нулевое состояние.

4 При этом появляется управляюший сигнал на элементах И 15, 16 и 17 и эти элементы оказываются подготовленными к работе.

При дальнейшем вращении поворотного

691907 топриемника щелей одинаковой величинш с равными интервалами, превышающими ч- величину щели (кроме младшего разряда) в три раза (зависимость типа 1, 3, 1, 3, l, 3, ...). При изготовлении, например, 12-разрядной маски диафрагмы (при фотоприемнике типа КФДМ) с помощью известного устройства требуется иметь блок памяти с фиксацией 1054 позиций

30 (под позицией понимается десятичная цифра (двоичная тетрадка) или разделительный между числами символ). То есть, при использовании, например, стандартной перфоленты с шагом 2,54 мм для

15 хранения указанного массива данных требуется лента алиной около 2,7 м.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает необходимость в запоминании лишь 56 позиций, размещаемых

20,íà перфоленте длиной 0,14 м, что умень. шает ее длину приблизительно в 20 раз.

Уменьшение длины ленты, в свою оче- . редь, повышает надежность носителя информации и устройства в целом.

25 момент равенства этих чисел блок 3 сформирует импульс сравнения, который через элемент И 1 7, поступив на единц ный вход триггера ll, перебросит его в единичное состояние. При этом появпя ется сигнал на левом входе проекционно го блока 27 и на правом входе элемента И 19 и исчезает сигнал.с правого входа проекционного блока 27 и входа элемента И 18.

Одновременно импульс сравнения через элемент И 17 и элемент ИЛИ 13 обнуляет счетчик 2.

Импульсы с блока 28 единичных угло вых перемещений поступают теперь череФЕ элемент И 19 íà Bxog счетчика 5 до тех пор, пока не сравняются числа на этом счетчике и регистре 4. В момент ,. их равенства блок 6 сформирует импульс. сравнения, который через элемент И 16 поступив на нулевой вход триггера 11, пе ребрасывает его в нулевое состояние, что обуславливает соответствующий сигнал ца входе проекционного блока 27 и на входе элемента И 18. При этом исчезает сигнал с входа проекционного блока

27 и входа элемента И 19, а через дифференцирующую цепь 23 счетчик 8 зафиксирует первую единицу, показывающую количество пар повторений. Импульс сравнения с блока 6 через элемент И

16 и элемент ИЛИ 12 также обнуляет счетчик 5.

Аналогичная работа устройства будет продолжаться до тех пор, пока не осуществится равенство числа реальных и заданных программой повторений пар аппроксимирующих чисел в градациях. ,При этом окажутся равными выходные сигналы с регистра 7 и счетчика 8 и блок 9 сформирует импульс сравнения.

Этот импульс через элемент И 15 поступает на правый вход элемента ИЛИ 14 и, пройдя через него осуществляет работу

1 устройства, аналогично рассмотренной выше; при этом фиксируется и отрабатывается следующая пара аппроксимирующих чисел и числа их пЬвторения и т. д.

Использование рассматриваемого устройства дает наибольший технический эффект при изготовлении кодовых масок с нерегулярной структурой (масок с неодинаковыми нулевыми и единичными градациями). Так, например, маска растровой щелевой диафрагмы фотоэлектрического преобразователя с 9 - считыванием ха» рактерна периодическим повторением в каждом двоичном разряде на ширину фоФормула изобретения

Устройство для автоматического изготовления кодовых масок преобразователей, содержащее электропровод, блок синхронизации, блок единичных угловых перемещений, проекционный блок, блок за» пуска, блок программы и. узел управления, состоящий из блока считывания, соединенного первыми входом и выходом с блоком проверки кода на четность, второй выход блока считывания через ре40 гистр аппроксимации углов соединен с первым входом блока сравнения аппроксимирующих и единичных углов, второй вход которого соединен с выходом счетчика единичных углов, блок программы

45 соединен со вторым входом и третьим выходом блока считывания узла управления, .о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в узел управления введены элемен-. ты И и ИЛИ, триггеры, элементы задержки, счетчик числа повторений одинаковых пар градаций, блок сравнения числа пов-торений одинаковых пар градаций, регистр числа повторений одинаковых пар града-

55 ций, дифференцирующая цепь и дополни- . тельные счетчик единичных углов, блок сравнения аппроксимирующих и единичных углов, блок сравнения числа повторений одинаковых пар градаций, регистр числа

691

9 повторений одинаковых пар градаций и регистр аппроксимирующих углов, единичный вход которого соединен с четвертым выходом блока считывания, пятый выход которого соединен с единичным входом регистра числа повторений одинаковых пар градаций, выход второго элемента ИЛИ соединен с единичным входом первого триггера и через третий элемент задержки - с первым входом третьего элемента ИЛИ, с входом сброса регистра аппроксимирующих углов, с входом сброса дополнительного регистра аппроксимирующих углов, входом сброса счетчика числа повторения одинаковых пар градаций и с первым входом первого элемента ИЛИ, входом второго элемента задержки и входом сброса регистра числа повторений одинаковых пар градаций, выход которого подключен к первому входу блока сравнения числа повторений одинаковых пар градаций, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход первого триггера соединен со.вторыми входами перво-го, второго и третьего элементов И, выход второго элемента задержки соединен с третьим входомьблока считывания и через первый элемент задержки с, нулевым входом первого триеггера . дополнительный регистр аппроксимирующих углов соединен с первым входом дополнительного блока сравнения аппроксимирующих и единичных углов, выходы блоков сравнения аппроксимирующих и единичных углов, подключены к первым входам соответственно третьего и второго элементов И, выходы которых соединены со входами второго триггера и со вто

907

10 рыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первым входам счетчиков единичных углов, выход дополнительного счетчика единичных углов соединен со вторым входом дополнительного блока сравнения аппроксимирующих и единичных углов, выходы второго триггера соединены е первыми входами четвертого и

10 пятого элементов И, выходы которых подключены ко вторым входам счетчиков единичных углов, единичный выход второ го триггера через дифференцирующую цепь подключен к единичному входу счетчика числа повторений одинаковых пар градаций, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения числа повторений одинаковых пар градаций, выход перcoro элемента И подключен к первому

Ьходу второго элемента ИЛИ, выход блока запуска подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ и нулевому входу .,второго триггера узла управления, выходы которого соединены со входами проек25 ционного блока, выход блока единичных угловых перемещений соединен со вторыми входами четвертого и пятого элементов И узла управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Меськин И. В. Фотоэлектрические преобразователи угловой величины в цифровой код, Л., Судпромгиз", 1962,. с. 16-24.

2. Фотоэлектрические преобразователи информации, под редакцией Л. H. Нреснухина, Л., Машиностроение, 1974, с. 336-339.

gg1 907

Составитель И. Назаркина

Редактор Э. 1т бнкикаа Текредт3 аркад Корректор,Н. Гореве

Заказ 6222/4.2 Тираж 710 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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