Устройство для считывания графической информации

 

(72) Авторы изобретенмя

Э. Н. Леонович, В. И. Тихоненко, Б. Я. Жевелев и В. А. PjggO--.. » L

Институт технической кибернетики АН Белорусской CCP (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится. к автоматике и вычислительной технике, н может быть использовано в. частности для оперативного преобразования графической информации в цифровой код.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с координатными шинами, соединенными с коммутаторами, съемник координат, выход которого через усилитель подключен к блоку управления, счетчики, 10 триггеры и элементы И и ИЛИ (1) .

Недостаток этого устройства состоит в его невысокой точности.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее планшет с матрнпей координатных шин и коммутаторами шин, съемник координат, блок управления, два счетчика координат, блок сравнения и блок формирования эталон/ ных импульсов, причем в состав последнего входят эталонный датчик и группа эталонных проводников (2 ).

Недостаток устройства заключается в недостаточно высокой точности.

Бель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет с матрицей взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к соответствующим коммутаторам, соединенным с источником питания, формирователь эталонных импульсов, подключенный к координатным шинам планшета, распределитель импульсов, входы которого соединены с регистром сдвига, подключенным к. триггеру, с генератором импульсов и с триг гером, а выходы, подключены к коммутаторам и к формирователю. эталонных ямпульсов, и съемник координат, введен блок формирования сигнала отсчета, входы которого соединены со съемннком координат, с формирователем эталонных импульсов и с распределителем импульсов, а выход подключен ко входу триггера, и ключ, соединенный с генератором импульс

935987 4 . 12 эталонного проводника 11 посредством коммутаторов 2 и 10 и ключа 8. Hasoдимые в съемнике 5 координат и датчике 12 сигналы поступают в блок 6, где я S происходит их сравнение до тех пор, пока ра- амплитуда сигнала со съемника 5 координат не превысит амплитуду сигнала с датчика 12, при этом сигнал с выхода блока 6 поступает на триггер 9. Сфора IO мированный триггером 9 сигнал поступает в блок 7 и переводит регистр 14 в следующее состояние, соответствующее уточнению грубо определенной координаты Х . Уточнение грубо определенной ны IS координаты X производится путем последовательного возбуждения импульсами тока эталонных проводников 11, начиная с наиболее близкого к датчику 12 и одно° временно выбранной на первом атапе, ши20 ны планшета 1. В коммутаторе 2 посредством регистра 16 открывается ключ, на котором происходит останов грубого определения координаты. С выхода блока 7 ат тактовые импульсы поступают на агольца

25 вой регистр сдвига коммутатора 10, разрешая последовательное возбуждение цепочки выбранная шина планшета 1 — очередной эталонный проводник 11. Импул сы тока, протекающие по атой цепочке, зе появляются при отпирании ключа 8, работой которого управляет блок 7; как только амплитуда сигнала съемника 5 координат превысит амплитуду сигнала датчика 12, сигнал с выхода блока 6, сформированный триггером 9, переводит регистр 14 сдвига блока 7 s следующее ° состояние, соответствующее этапу определения координаты М .

3 сов и с формирователем эталонных импульсов.

При этом блок формирования сигнала отсчета содержит последовательно соединенные счетчик, входы которого являютс входами блока, цифро-аналоговый преоб зователь и компаратор, другой вход которого подключен к сумматору, входы которого являются входами блока, а вы ход компаратора является выходом блок или блок формирования сигнала отсчета содержит последовательно соединенные счетчик, входы которого являются входами блока, цифро-аналоговый преобразователь, другие входы которого подключе ко второму датчику сигналов и ко входу блока, и компаратор, другой вход которого является входом блока, а выход компаратора является выходом устройства

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 «конструктивно выполнение блока формирования сигнала отсчета.

Устройство включает планшет 1 с м рицей взаимно ортогональных координатных шин, коммутаторы 2 и 3, формирователь 4 аталонных импульсов, съемник координат 5, выполненный в виде цилиндрической катушки, блок 6 формирования сигнала отсчета, блок 7 управления, ключ 8 и триггер 9, например триг

rep Шмидта.

При этом формирователь эталонных импульсов 4 содержит коммутатор 10, эталонные проводники 11 и датчик 12 сигналов, блок 7 управления содержит генератор 13 импульсов, регистр 14 сдвига и распределитель, 15 импульсов, коммутаторы 2 и 3 содержат регистры

16 сдвига и токовые ключи 17, а блок

6 может быть выполнен либо в виде сумматора 18, компаратора 19, счетчика 21 и афро-аналогового преобразователя (11АП) 20, либо в виде датчика сигналов 22, 1JA11 23, счетчика 24 и компа ратора 25.

Устройство работает следующим об разом.

При нажатии оператором кнопки Пуск, расположенной на съемнике 5 координат ® (не показана), заносится "1 в послед ние разряды регистров сдвига коммутаторов 2, 3 и 10 и в первый разряд ре« регистра 14 сдвига. Блок 7 управления производит последовательное возбуждение импульсами(тока координатных шин планшета l, расположенных вдоль оси Х, и одного наиболее,удаленного от датчика

Этап определения координаты )(осуществляет блок 6 путем дискретизации шага укладки аталоиных проводников 11.

В коммутаторах 2 и 10 открыты ключи, выбранные на двух предыдуших атапах.

Тактовые импульсы с выхода блока 7 осуществляют с помощью ключа 8 возбуждение одной и той же цепочки координатная шина - аталонный проводник, выбранной на предыдущем этапе. В блок 6

IIOC BIOT TGKTOBble IIMIPjJIbChl, С ПОМОШЬЮ которых производится отсчет координа» ты Х . При окончании отсчета координаты Х с выхода блока 6 сигнал, сформированный триггером 9, поступает в блок

7. Состояния регистров коммутатором 2 и 10 и код, записанный в блоке 6, являются кодом определенной координаты Х, Перед началом определения,координаты Х блок 7.переводит все коммутаторы

9359

5 и блок 6, в начальное состояние. Определение координаты (производится анапо гично определению координаты Х с той лишь разницей, что вместо коммутатора 2 блок 7 производит опрос коммутатора 3. з

Блок 6 (фиг. 2) работает следующим образом.

Сумматор 18 суммирует сигналы со съемника 5 координат и датчика 12, полярность амплитуд которых противопопож- >й на. На этапе грубого определения координаты с датчика 12 поступают сигналы постоянной амплитуды, а со съемника 5 координат,- сигналы с возрастающей амплйтудой. Как только амплитуда сигнала 1S со съемниха 5 хоординат превысит амплитуду сигнала с датчика 12, с выхода . сумматора 18 положительный сигнал поступает на компаратор 19, где происходит его сравнение с сигналом на выходе 20 цифро-аналогового преобразователя 20, о работаюшего от нулевого потенциала до потенциала, соответствующего максимапь ному положительному сигналу с выхода сумматора 18 при точном определении 2$ координаты. Начальное состояние счетчика 2 1 соответствует нулевому потен.циалу на выходе цифро-аналогового преобразователя 20. При положительной разности сигналов с выходов сумматора 18 зэ и цифро-аналогового преобразователя 20 на выходе компаратора 19 появляется . сигнал, соответствуюший окончанию грубого определения координат. При точном определении координаты блок 6 работает аналогично предыдущему этапу с той лишь разницей, что со съемника 5 координат поступают сигналы постоянной амплитуды, а с датчика 12 - убывающей, начиная с амплитуды, соответствуюшей возбуждению 4а эталонного проводника 11, наиболее близко расположенного датчику 12.

При прецизионном определении координаты сигналы, поступающие со съемника S координат и с датчика 12, не меняют своих амплитуд, тем самым сигнална выходе сумматора 18 также имеет постоянную амплитуду, величина которой сравнивается со ступенчато-падающим напряженйем на выходе цифро-аналогового преобразователя 20. Величина напряжения на выходе цифро-aíàëoãosoãî преобразователя 20 определяется состоя кием счетчика 21, на счетный вход ко торого поступают тактовые импульсы с

Г выхода;блока 7

Момент сравнения сигнала на выходе сумматора 18 с напряжением на выходе: цифро-аналогового преобразователя 20

87 6 соответствует окончанию прецизионного определения координаты.

Блок 6 (фиг. 3) работает следующим образом.

Сигналы, поступаюшие со съемника 5 хоординат, компаратор 25 сравнивает с с. игналами, поступающими с двухопорного цифро-аналогового преобразователя 33.

На опорные входы последнего поступают сигналы с датчихов 12 и 22. На этапах грубого и точного определения координаты начальное состояние счетчика 24 определяет поступление на хомпаратор 25 с выхода двухопорного цифро-аналогового преобразователя 23 сигнала датчика 12.

На этапе прецизионного отсчета, за счет изменения состояния счетчика 24, управляемого блоком 7, происходит ступенчатое изменение амплитуды. сигнала на выходе двухопорного цифр -аналогового преобразователя 23 от амплитуды сигнала датчика 22 до амплитуды сигнала датчика 12. Изменяющийся сигнал на выходе двухопорного цифро-аналогового преобразователя 23 компаратор 25 сравнивает с сигналом съемника 5 координат.

Момент сравнения обоих сигналов соотг ветс твует окончанию прецизионного определения коопдинаты.

Введение блока формирования сигнала отсчета позволяет существенно повысить точность устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для считывания графичесхой информации, содержащее планшет с матрицей взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к соответст вующим коммутаторам, соединенным с источником питания, формирователь эталонных импульсов, подключенный к координатным шинам планшета, распредели.тель импульссов, входы которого соедине- ны с регистром сдвига, подключенным х триггеру, с генератором импульсов и с триггером, à выходы подключены к коммутаторам и к формирователю эталонных импульсов, и съемник координат, о т л и-чающееся тем, что,сцельюповышения точности, оно содержит блок формирования сигнала отсчета, входы ко» торого соединены со съемником координат, с формирователем эталонных импуль сов и с распределителем импульсов, а выход подключен к входу триггера, и ключ, 7 938887 8 соединенный с генератором импульсов но соединенные счетчик, входы которого и с формирователем эталонных импульсов. являются входами блока, цифро-аналого2. Устройство по п. l, о т л и ч а ю- вый преобразователь, другие входы кощ е е с я тем, что блок формнровання торого подключены к датчику сигналов сигнала отсчета содержит последователь 5 и к входу блока, и комиаратор, другой но соединенные счетчик, входы которого вход которого является входом блока, а являются входами блока, пнфро-аналого-, выход компаратора является выходом вый преобразователь и компаратор, ару- устройства. гой вход которого подключен к суммато- Источннки информации, ру, входы которого являются входами IO принятые во внимание при експертизе блока, а выход компаратора является 1. Патент США М 3818133, выходом блока. at. 178- 18, опублик. 1974.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- 2. Авторское свидетельство СССР ш е е с я тем, что блок формирования % 627463, at. 006 К 11/00, 1976 сигнала отсчета содержит последователь 1% (прототип) .

935987

Составятель Т. Цичипорович

Редактор Т, Парфенова Техред A.Áàáèíe . Корректор M. ll!

Заказ 42 15/54 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж.-З 5, Раушская наб„д. 4/S

Филиал ППП Патент, г. Ума ород, ул. Проектная, 4