Устройство для считывания графи-ческой информации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапистических

Республик (ni813480

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 111078 (21) 2672158/18-24 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет—

Опубликовано 15.03.81 Бюллетень Hо 10

Дата опубликования описания 200381 (5 . g 3

G 06 К 11/00

Государствеииый.комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК681.327.12 (088. 8) (72) Автрры изобретеиия

Г. П. Апарин, А. A. Гулидов, A. Я. Кулешов, Э. H. Леонович, Н. И. Парамонова и В. Г. Хациревич

Г =---- ъ

Институт технической ки (71) Заявитель

/ — l (54) УСТРОЙСТВО дЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИчеСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при считывании графической информации.

Известны устройства для считывания графической информации, содержау ие планшет с координатными шинами, подключенными к коммутатору, блок управления, соединенный со съемником координат, коммутатором, блоком формирования координат и блоком выдачи данных (13 .

Однако это устройство обладает недостаточным быстродействием.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для считывания графической информа ции, содержащее планшет с системой ортогональных координатных шин, соединенных через соответствующие коммутаторы со счетчиками грубого отсчета, входы которых подключены к одним из выходов блока управления, съемник координат, соединенный с усилителем считывания, и счетчики точного отсчета ) 2) .

Одйако такое устройство также об.ладает низким быстродействием. ю

1

1 бернетики AH Белорусской CCP

1 е

f .: I

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство содержит дополнительный коммутатор, эмиттерные повторители, аппроксимирующие элементы, например потенциометры, логические элементы И-НЕ и И, триггерный регистр

10 и элемент согласования, например повышающий трансформатор, первичная обмотка которого подклИчена к выходу усилителя считывания, а вторичная— через эмиттерные повторители — к noj5 тенциометрам, подвижные контакты которых соединены с установочными входами соответствующих триггеров регистра, выходы каждого из которых подключены к одним из входов первых логических элементов И-НЕ, другие входы которых соединены с выходами дополнительного коммутатора, а выходы— со входами логического элемента И, выход которого подключен к одним из

25 входов вторых логических элементов

И-НЕ, выходы которых. соединены со .входами счетчиков точного отсчета, а другие входы вторых логических элементов И-НЕ, вход дополнительного

g0 .коммутатора и выход первого триггера

813480 регистра подключены соответственно к блоку управления.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит планшет 1 с координатными шинами 2. Концы координатных шин У через коммутатор 3 под5 ключены к выходам счетчика грубого отсчета 4 шин оси У. Счетный вход этого счетчика подключен к выходу с1 блока 5 управления. Координатные шины Х через коммутатор 6 подключены к выходам счетчика 7 грубого отсчета шин оси Х. Счетный вход этого счетчика подключен к выходу б блока 5 управления. Съемник 8 координат подключен к усилителю 9 считывания, выход ко- 15 торого соединен с первичной обмоткой повышающего трансформатора 10. Вторичная обмотка этого трансформатора соединена через эмиттерные повторители 11 с аппроксимирующими элемента- Щ ми, например потенциометрами 12.

Подвижные контакты этих потенциометров соединены соответстненно с единичными установочными входами триггеров регистра 13. Выходы всех тригге рон 14 соединены соответственно с одними из входов логических злементон

И-НЕ 15, вторые входы которых соединены с соответствующим выходом дополнительного коммутатора 16, вход которого соединен с выходом в блока 5 управления. Выход первого триггера 14 соединен со входом г блока 5 управления, а выходы элементов 15 соединены с одним из входов логического элемента N 17, выход которого соединен с первыми входами элементов И-HE 18 и 19 каждой координатной оси, вторые входы которых соответственно соединены с выходами д и е блока 5 управления. Выход элемента И-HE 18 со- 40 единен со счетным входом счетчика 20 точного отсчета (координаты У), а выход элемента И-HE 19 соединен со счет ным входом счетчика 21 точного отсчета (координаты Х). Ко входу ж блока

5 управления подключена кнопка 22, установленная непосредственно в корпусе съемника.

Устройство работает следующим образом.

5О

При нажатии кнопки 22 осуществляется установка всех триггеров регистра 13, счетчиков грубого и точного от. счетов в исходное состояние (установочные цепи на чертеже не показаны).

После этого с некоторой задержкой во времени с выхода а блока 5 управленЫя начинают поступать на вход счетчика 4 грубого отсчета У импульсы.

Благодаря наличию коммутатора 3 О происходит опрос координатной шины.

Процесс поступления счетных импульсов и соответственно последовательный опрос координатных шин по оси У происходит до тех пор, пока опрашиваемая координатная шина Не Оказыва ется в зоне чувствительности наибо лее чУвствительного ТРиггеРа 14 на с помощью поте„цио а

12 на сигнал в наиболее удаленной точке, расположенной над осью а„. шины при опросе а, — шины. При этом возможны два случая.

Если центр съемника находится непосредственно над а.,+„ шиной, то на регистре 13, содержащем триггеры 14, записынается число, равное 1, поскольку срабатывает лишь один триггер 14.

Во втором случае центр съемника может оказаться н любой из точек, лежащих между а „. и а;+„ шинами. Тогда срабатывают те триггеры, которые настроены на амплитуды соответствующих точек, лежащих справа как от шины а. и начала координат, так и центра съемника. В силу того, что сигнал с усилителя 9 считывания тем больше, чем ближе съемник к оси а шины, то все \ триггеры 14 устанавливаются в единичные состояния, если его центр находится над осью а„. шины. Установкой подвижных контактов потенциометров

12 добиваются того, что при последовательном приближении центра съемника к а шине и удалении его от

1 е - - - а 1+1 шины будут поочередно с шагом, например в 1 мм, срабатывают триггеры, начиная с первого, в сторону увеличения номера триггера. Таким образом, если съемник находится над осью а; „ шины, то на регистре 13 запишется "1", если же этот съемник находится над а; шиной, то ср батывают все триггеры и фиксируется максимальное число, равное числу триггеров. Если съемник находится в промежутке между а„ и а ., шинами, то на триггерах

1 -1

14 Фиксируется число, величйна которого зависит от того, где находится центр съемника между этими шинами.

Благодаря наличию потенциометров

12 нелинейност передаточной характе ристики усилителя 9 считывания и повышающего трансформатора 10, а также нелинейная зависимость величины сигнала считывания от координаты не сказывается на точности отсчета. В этом случае к выходному сигналу со вторичной обмотки трансформатора предьявляется лишь требование хотя нелинейного, но монотонного возрастания его амплитуды по мере уменьшения расстояния от центра съемника да оси а; выбранной координатной шины.

Независимость точности отсчета от указанных нелинейностей позволяет применить малошумящий усилитель считывания с небольшим коэффициентом усиления, который подключается к первичной обмотке трансформатора 10 с большим коэффициентом трансформации.

Этим достигается надежное срабатынание триггеров 14, так как на их .

813480 установочные входы поступают сигналы с четко различимыми друг от друга уровнями амплитуды, что особенно важно при большом колйчестве этих триггеров, которое необходимо в случае получения достаточной высокой точности отсчета.

Таким образом, от одного импульса спроса, поступившего в выбранную координатную шину а;, происходит запись на тригге ах 14 единиц, число которых равно числу сработавших триггеров.

Это число, выраженное в единицах длины например, в миллиметрах), уточняет положение центра съемника в промежутке между шинами а„. и в„.

После установки первого триггера

14, который в силу своей максимальной чувствительности, определяемой положением движка потенциометра 12, устанавливается в "1", если центр съемника находится в любой точке промежутка между шинами а„ и а. „ блок

5 управления по входу г начинает подавать импульсы на вход ком:лутатора

16. В результате этого начинается поочередный опрос (справа-налево) логических элементов И-НЕ 15. Причем импульс с коммутатора 16 проходит через соответствующий этому выходу элемент Р-HE 15, если на его вход поступает разрешающий потенциал с соответствующего триггера 14.

Импульсы, прошедшие через элементы

И-НЕ 15, через. элемент И 17, поступают на вход элемента И-НЕ 18.

При отсчете координаты У на входе этой схемы присутствует разрешающий потенциал с выхода д блока 5 управления и импульсы с элемента И 17, Прой. дя элемент И-HE 18, поступают на 40 вход счетчика 20 точного отсчета.

После скончания прохождения с выхода в блока 5 управления числа импульсов, равного числу триггеров 14, блок 5 управления обеспечивает отсчет коордипаты X. Для этого триггеры 14 устанавливаются в нулевое состояние, с выхода б блока 5 управления начинают поступать импульсы э счетчик 7, на выходе д блока 5 управления присутству- 5О ет запрешающий потенциал, а на вьходе е — разре:.ающий. Дальнейшая работа аналогична работе устройства при Формировании кода координать. У. Поскольку величина сигнала. счить.вания обратно пропорциональна расс=оянию от цен55 тра съемника до оси косрдинатной шины, то для уточнения расположения центра съемника внутри интервала между шинами нужно использовать обратный код счет :ика т".. :ного отсчета. 69

Таким образом, в результате работы устройства код с:е-; èêîâ 4 и 7 гру. бо о отсчетов, à -, †:-.c cå обратный код счетчиков 20 и 21 .=очного отсчетов будет однозначно определять коорднна- Я ту точки, совмещенной с центром съемника.

Введение новых элементов и связей позволяет производить точный отсчет равный, например, 9-и единицам точности приращения координат одним импульсом опроса. В известном устройстве для получения такого же отсчета необходимо 9 импульсов опроса, т. е. в данном случае быстродействие увеличивается в 9 раз, т. е. имеет место однотактный отсчет в отличие от многотактного измерения, примененного в известном устройстве.

Вместе с этим однотактное измерение повышает надежность точного отсчета, так как не требуется аналогбцифровой преобразователь.

Отсутствие прецизионного аналогоцифрового преобразователя в предлагаемом устройстве и его исполнение в основном на дискретных элементах позволяет снизить стоимость его по сравнению с известным s среднем на

3-4Ъ.

Формула изобретения

Устройство для считывания графической инФормации, содержащее планшет с системой ортогональных координатных шин, соединенных через соответствующие коммутаторы со счетчиками грубого отсчета, входы которых подключены к одним из выходов блока управления, съемник координат, сбединенный с усилителем считывания, и счетчики точного отсчета, с т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит дополнительный коммутатор, эмиттерные повторители, аппроксимирующие элементы, например потенциометры, логические элементы И-НЕ и И, триггерный регистр и элемент согласования, например повышающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выходу усилителя считывания, а вторичная — через эмиттерные повторители — к потенциометрам, подвижные контакты которых соединены с установочными входами соответствучших триггеров регистра, выходы каждого из которых подключены к одним из входов первых логических элементов

И-НЕ, другие входы которых соединены с выходами дополнительного коммутатора, а выходы — co входами логического элемента И, выход которого подключен к одним из входов вторых логических элементов И-НЕ, выходы которых соединены со входами счетчиков точного отсчета, а другие входы вторых логических элементов И-НЕ, вход дополнительного коммутатора и выход первого

813480

Составитель T. Ничипорович

Техред Н.Майорош Корректор С. Шекмар

Редактор И. Касарда

Ти аж 745 раж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. /

4/5

Заказ 776/64 вилиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, триггера регистра подключены соответственно к блоку управления. о

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 9 48-23862, кл. 97/7/ В 64, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 466522, кл. G 06 К 11/00, 1971 (прототип).