Устройство для считывания графической информации

 

(72) Авторы нзобретения

Э.Н. Леонович и В.А. Рудой (71) Заявмтель Институт технической кибернетики AH 6 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРНАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для оперативного преобразования и ввода в ЭВИ сложной графической информации, а также в ка" честве штатного входного устройства

ЭВИ.

Известно устройство для считывания графической информации, которое содер" жит планшет, SblllohHeHHbIH в виде двух систем взаимно перпендикулярных коор" динатных шин, подключенных к коммута" торам, съемник координат,. соединенный с усилителем, компаратор, входы котоpqro подключены к усилителю и цифроS аналоговому преобразователю, а выход - к шине сброса, счетчик грубого отсчета, связанный через схемы И и ИЛИ с генератором импульсов, и счет-0 чик точного отсчета, связанный выходом с генератором импульсов, а ин" формационными выходами подключенный к цифроаналоговому преобразователю (13.

В этом устройстве,для формирования грубого и точного отсчета используют" ся одни и те же координатные шины указанных выше систем для каждой из ко- орди нат ных осей ° Для получения т очного отсчета, кроме того, использует ся цифроаналоговый преобразователь, служащий для формирования эталонных сигналов, эквивалентных соответствую щим точным положениям съемника отно" сительно координатной шины. В связи с практически неустранимым разбросом,, параметров цепей опроса координатных шин, амплитудно- пространст еенная характеристика съемника координат имеет значительный разброс. Наиболее существенным недостатком известного устройства, вызванным использованием общих координатных шин для грубого и точного отсчета и общего цифроаналогового преобразователя, является низкая точность измерений координат.

Кроме того, использование цифроанало," гового преобразователя предполагает

Однако данное устройство характе- щ ризуется недостаточно высокой точностью.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, р что в устройство, содержащее планшет с координатными шинами, подключенными к соответствующим коммутаторам, входы которых соединены с генератором управляющих импульсов, подключенным к счетчику точного отсчета и первому триггеру, и со вторым триггером, подключенным к первому триггеру, и последовательно соединенные съемник координат, усилитель, компаратор, подключенный к первому триггеру, элемент И, подключенный к компаратору и счетчику точного отсчета, и ревер- сивный счетчик, подключенный к c÷åòчику точного отсчета, и генераторы опорных импульсов, введены дешифратор, соединенный с реверсивным счетчиком и генераторами опорных импульсов, подключенными к первому триггеру, элемент ИЛИ, соединенный с реверсивным счетчиком и генераторами опорных импульсов, интегратор, подключенный к первому триггеру и компаратору, и ключи, входы которых подключены ко второму триггеру и элемен" ту ИЛИ, а выходы соединены с соответст вующими координатными шинами.

Планшет содержит две системы взаимно ортогональных координатных шин с одинаковым шагом их укладки, при этом координатные шины одной системы сдвинуты относительно координатных шин другой системы на полшага укладкии, 45 работу только на относительно малом квазилинейном участке амплитудно- пространственной характеристики съемника координат „что приводит к необхо- димости укладки координатных шин с относительно малым шагом, обусловливающим большое число шин и соответ ственно большой объем коммутационного оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому о является устройство, содержащее планшет с координатными шинами, коммут вторы, соединенные с генератором импульсов, счетчики, подключенные к блоку управления, съемник координат, соединенный через усилитель с компаратором, триггеры, регистры и логический блок 23.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Схема включает планшет 1 с координатными шинами 2 грубого отсчета 3 и 4 точного отствета, коммутаторы 5 и 6, генератор 7 импульсов, ключи 8 и 9, съемник 10 координат, усилитель

11, компаратор 12, интегратор 13, счетчик 14 грубого отсчета, реверсивный счетчик 15, первый триггер 16, элемент И 17, второй триггер 18, дешифратор 19, генераторы 20 опорных импульсов и элемент ИЛИ 21.

Устройство работает следующим образом.

B начальный момент времени все счетчики и триггеры находятся в нулевом состоянии, при нажатии оператором кнопки "Пуск", расположенной на съемнике координат (не показана), запускается генератор 7 импульсов.

Работа генератора 7 импульсов обусловлена также высоким потенциалом на первом выходе первого триггера 16.

Высокий потенциал на первом выходе второго триггера 18 разрешает прохождение импульсов генератора 7 на коммутатор 5 координатных шин оси Х. Эти же тактовые импульсы поступают на счетчик 14 грубого отсчета. Импульс тока, поступивший в шину, в области воздействия которой находится съемник

10 координат, возбуждает в последней импульс ЭДС индукции. Этот импульс через усилитель 11 поступает на один, из входов компаратора 12, на втором входе компаратора 12 - низкий уровень, так как интегратор 13 не запу-:. щен. Сигнал с выхода компаратора 13 переводит первый триггер 16 в новое состояние. Низкий потенциал на первом выходе первого триrrepa 16 запрещает работу генератора 7 импульсов, а высокий потенциал на втором выходе пер вого триггера 16 запускает интегратор

13 и разрешает работу генераторов 20 опорных импульсов. Счетчик 14 фиксирует грубое значение точки расположения съемника 10 координат по оси Х.

Состояние младшего разряда счетчи ка 14 управляет работой реверсивного счетчика 15. Если после окончания грубого отсчета в младшем разряде счетчика 14 записана единица, ревер- сивный счетчик 15 работает на сложение, если в младшем разряде счетчика 14 записан ноль, реверсивный счетчик 15 работает на вычитание.

5 894751

Уточнение координаты точки расположения съемника 10 координат про" исходит следующим образом.

Импульсы с выхода элемента 2 l ИЛИ поступают через ключ 8, открытый высоким потенциалом на первом выходе второго триггера 18, в координатные шины 3 (Х) то ного отсчета и наводят в съемнике !0 координат импульсы ЭДС индукции постоянной амплитуды. Импульсы с выхода элемента 2 l ИЛИ поступают также на счетный вход реверсивного счетчика 15.

Наводимые в съемнике 10 координат импульсы сравниваются в компараторе

l2 с линейно падающим напряжением, поступающим на второй вход компаратора 12 с интегратора 13. При совпадении амплитуды импульса, поступившего со съемника 1О координат, с напряжением, поступившим с выхода интегратора 13, на выходе компаратора 12 появляется сигнал, соответствующий окончанию считывания координаты Х.

Этот сигнал, пройдя элемент И 17, подготавливает счетчик 14 и реверсивный счетчик 15 к считыванию координаты У,, переводит первый триггер 16 и через него второй триггер 18 в новые состояния, соот ве т ст вующие опросу координаты У, который осуществляется аналогично опросу координаты Х с той разницей, что вместо коммутатора 5 шин X и ключа 8 работает коммутатор

6 шин Y и ключ g. При поступлении на управляющий вход генераторов 20 импульсов высокого потенциала происходит запуск первого генератора, импульсы которого поступают на элемент 21 ИЛИ.

При этом на входе дешифратора lg поступают сигналы с реверсивного .. счетчика 15. Как только этот сигнал станет равен значению границы участ-. ка, характеризующегося постоянным наклоном амплитудно-пространст венной характеристики съемника 10 координат, дешифратор останавливает работу первого генератора и разрешает работу следующего из генераторов onopHbIx импульсов с другой частотой.

Частота генераторов подбирается так, чтобы для каждого участка амплитудно- пространст венной характеристики импульсы ЭДС, наводимые в съемнике 10 координат появились через интервал времени, соот ветствующий определенной величине изменения линейно- падающе го напряжения на выходе интегратора 13. Величина изменения линейно падающего напряжения на выходе интегратора 13, различная для каждого участка характеристики, однозначно соответствует единичному приращению точного значению координаты, Координатные шины 3 и 4 (Х, У) точного отсчета для каждой из координатных осей уложены с шагом укладки координатных шин 2 (X, Y) грубого отсчета и смещены относительно последних на половину шага укладки. В зависимости от того находится ли съемник

10 координат на расстоянии от координатных шин 3, характеризующихся падающим или возрастающим участком характеристики, реверсивный счетчик 15 работает на сложение или вычитание соответственно.

Введение новых узлов и элементов позволяет существенно повысить точность устройства.

Формула ьгзобретения и 1. Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с координатными шинами, подключенными к соответствующим коммутаторам, входы которых соединены с генещ ратором управляющих импульсов, подключенным к счетчику точного отсчета и первому триггеру, и со вторым триггером, подключенным к первому триггеру, и последовательно соединенные съемник координат, усилитель, компаратор, подключенный к первому триггеру, элемент И, подключенный к компаратору и счетчику точного отсчета, и реверсивный счетчик, подключенный к счетчику точного отсчета, и генераторы опорных импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит дешифратор, соединенный с реверсивным счетчиком и

15 генераторами опорных импульсов,подключенными к первому три rrepy, элемент ИЛИ, соединенный с реверсивным счет чиком и генераторами опорных импульсов, интегратор, подключенный к первому триггеру и компаратору, и ключи, входы которых подключены ко второму триггеру и к элементу ИЛИ, а выходы соединены с соответствующими координатными шинами.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что планшет содержит две системы взаимно ортогональных координатных шин с одинаковым шагом их укладки, при этом координатные

8НИИПИ Заказ 11492/80 Тираж 748 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вины одной система сдвинуто относительно координатных шин другой си ст е» иы на полВага укладки.

Источники инфориации, принятые во внииание при экспертизе

751 8

Авторское с виде т ел ьст ва ИС Р 466622, к . С Ю6 K 1,1/Сб, 1Э74.

2. Патент Японии И 52-3Я, кл. 97(7)6 64, опублик. 1977 (прототип),