Устройство для считывания графической информации

 

Союз Советскик

Социалистинескик

Республик

О П И С А Н И Е (1,953643

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свкд-ву 4 858035 (22)Заивлено 04.03.81 (2l) 3253258/18-24 (5) }M. КЛ.

3 с присоединением заявки М

G 06 К 11/06

3Ьеударетеенный комнтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 23.08,82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23.08.82 по делам нзабретеннй н отерытнй (53) УДК681.327.. 1 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения нс ;.!.ПМ.!?ь

Э. H. Леонович, B. A. Рудой и В. С, Жук

- ы ЧР . .

-зь.ЖМОТ& Ф I

Институт технической кибернетики AH Бепорусскай ССР- (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВЛНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНфОРМАПИИ

Изобретение относится к автоматике и вычиспитепьной технике и может быть испопьэовано дпя ввода графической инфор мации в ЭВМ ипи выдачи на машинный носите пь.

По основному авт. св. М. 858035 известно устройство считывания графической информации, сопержашее планшет, выпопненный в виде двух взаимно ортогонапьных групп координатных шин, соединенных с соответствуюшими коммутаторами, входы которых подключены к блоку управления, съемник координат, подключенный к блоку усиления, связанному с бпоком управления, элементы И, входы которых соединены с первым и вторым счетчиками, фазовые дискриминаторы, подключенные к выходам блока усипения и ко входу первого элемента ИЛИ, подкпюченных к счетчикам и к бпоку управления,20 блок анализа фаз сигналов, входы которого подключены к фазовым дискриминаторам, а выход соединен с первым элементом ИЛИ и с элементами И, второй эпемент ИЛИ, подкпюченный к бпокам управпения и усиления, и третий эпемент ИЛИ, входы которого соединены с бпоками анализа фаз сигналов и управления, а выход подкпючен к счетчикам, причем съемник координат содержит две группы катушек считывания, распопоженных взаимно перпендпкупярно, а катушки считывания одной группы соединены поспедоватепьно и в противофазе.

Недостатком известного устройства явпяется неудобство в работе и маная скорость процесса считывания, так как оператору требуется не топько наводить визирное перекрестие на считываемые точки, но и строго выдерживать ориентацию съемника координат в процессе считывания. Образование в процессе работы угла ск между направлениями установки катушек считывания и соответствующими координатными шинами искажает (в сторону уменьшения) заданное расстояние P между центрами катушек считывания в направлении соответствуюших координат953т)43 где) < —— р

8 т,-р соэ ; максимапьное число импупьсов, образующих код точного отсчета при о =0;

55 максимальное число импупьсов, образующих код точног о отсчета при повороте съемых осей, преобразуя его B ресстсяние

Р=т os ос что приводит к снижению точности считывания. Поэтому дпя обеспечения дзстаточ«ой точности оператор все время допжен строго выдерживать ориентацино съемника, что вызывает бопьшое неудобство в работе.

Бель изобретения — повышение быстродействия и надежности устройства.

Поставпенная цель достигается тем, тО что в устройство допопнитепьно введены поспедоватепьно соединенные четвертый элемент ИЛИ, входы которогс: подкпючеттьт к соответствующим выходам фазового дискриминатора, счетчик импульсов угла поворота, другой вход которого подключен к генератору одиночных импульсов, блок памяти и сумматор, другие входы которого подкгпочены к выходам соответствующего элемента ИЛИ группы и генератора одиночных импуш сов, а выход соединен с входом счетчика точного отсчета.

Съемник координат содержит основную катушку считывания и две допопнитепьттые группы катушек считътвачия, распопо- р5 женных взаимно перпендикулярно относиттепьно основной катушки считывания, и индукционные датчики сигнапов угла поворота,, размещенные В одной из групп Ао полните гьных катушек считывания на реВ- 5 ном удапении от оснсвной катушки, считт,т В: HHR„.

Бпотт коррекции точного отсчета и его связи с другими эпементами устройства обеспе -гнвают опредепение угла тх, Зс поворота съемника относитепьно координатных осей, соответствующего ему поправочного коэффициента т g и умножение точногa orcHåòå на М. в процессе т формирования кода точного отсчета. Оче=

AQ видно, что при повороте съемника косрдтлнат I „-:. угон с расстояния P между катушками считывания в направпении коорт динатных осеР преобразуются в Р ñà5îÑ

B чем вьтзьтвается прямо пропорционапьное уменьшение вепичины точного отсчета ко45 ординатът., Это уменьшение может быть компенсировано соответствующим умножением величины точного отсчета на коэффициент ника координат вокруг центра визирного IIeрекоестья на угон ос, Коэффициенты k ° для каждого из дискретных значений у гпа a . вычисляются заранее, записываются в блоке памяти и учитываются путем умножения каждого единичного приращения кода точного отсчета на соответствующий код коэффициента. Угон оС поворота съемника координат опредепяется путем подсчета числа тлмпуттьсов, индуктированных в одном из двух индукционных датчиков стлгттатта угтта поворота попожения съемника в ттроцессе опроса координатных шин до момента индуктирования сигнале в основной катушке считывания. ттрн описанном конструктивном исполнении съемника координа-. очевидно, что при д =т..т сигнапы задан— ной полярности в двух да. ниах пo:сжсния съемник& координат и ocHGBHOA YQ r ó!Hке появляются одновремен!о и k,.— что соответствует спучато устройс-ьа по основному изобретении:. У=пнтьтьа-;. то,:: о съемник координат имеет электрическую связь с электронным бпоком, через состветствующий кабель, поспедний (пртт соответствующем его размешенитт) or раничивает диапазон изменения угпа a . что дает возможность ограничиться отнсситепьно неботтьши м количеством дискре тных значений угла о: а именно, для ттоттавттяющего большинства спучаев достаточно о ограни иться диапазоном х = "-,0 .

На чертеже дана схема предлагаемого к о нтроля.

Оно содержит ппаншет 1, комщ таторы 2 и 3, съемник 4 координат, ocHDBттую катушку 5 считт:твания, две донопнитеньтпте группы катушек 6 и 7 считывания, иттдукционтьте датчики 8 и 9 cHI-— палов угла поворота, блок 10 усичеттия, фазовый дискриминатор 11, блок 12 фаз сигналов, блок 13 управления, первый элемент ИЛИ 14, эпемент И 15, второй элемент ИЛИ 16, группы эпементов ИЛИ 7 и 18, счетчики 19 и 20 точного и грубого отсчета, третий эпемент ИЛИ

2-, бпок 22 коррекции точного отсчета.

Бпок. 10 усиления содержит основной усилитель 23 и допопнитепьньте усипитепи 24-27, каждый из которых имеет аналоговый и управпяющий входы, сттужашие соол ветствентло аналога тьтмтт и управляющими входами блока 1 -0 усине:IIIII„

Фазовый дискримиттатор ) 1 содержи r пять идентичных узттогт 28- . = фазовой

ДИСКРИМИНаЦИН, ВЫДа. НИ:.Х С тГ т-",тт HH ОД9, 3(643 ном из двух выходов в зависимости от голярнссти входного сигнала.

Блок 12 анализа фаз содержит два элемента ИЛИ 33 и 34, входы которых служат входами блока 12 анализа фаз, а выходы подключены через соответствук шие элементы 35 и 36 задержки к одним установочным входам триггеров 37 и 38 (например, единичным входам) и к другим (например, нулевым) установоч- 10

1 ным входам триггеров 37 и 38, и к входам элементов И 39 и 40 непосредственно. Два дополнительных установочных входа триггеров 37 и 38 (в данном случае нулевые) и служат установочным входом блока 12 анализа фаз, а выходы триггеров 37 и 38 через элементы И 39 и 40 соединены с элементом ИЛИ 41, выход которого служит выходом блока 12 °

Блок 1 3 управления содержи т 1 e» ератор 42 тактовых импульсов, соединенный со счетным. входом распределителя 43 импучьсов, к информационным входам которогс подключен счетчик 44 операций ус;ансвочный вход которого соединен с 25 генератором 45 одиночных импульсов, счетепяй вход - со входом блока 13 управпения..

Блок 22 коррекции точного отсчета содержит последовательно соединенные информационными шинами счетчик 46 импульсов угла поворота (съемлика координат), блок 47 памяти и сумматор 48, управпяюшим входом соединенный с четвертым входом бпока 22 коррекции, выходом переполнения — с выходом бпока

22 коррекции, допопнитепьный элемент

ИЛИ 49, Устройство работает следующим образом. 40

После установки визирного перекрестья съемника 4 координат в нужную точ. ку оператор, нажатием кнопки в корпус съемника 4 координат (не показана) запускает генератор одиночных импульсов, производящий начальные установки счетчика 44 операций, счетчик 19 и 20 грубого и точного отсчетов, триггеров 37 и 38, блока 12 -.íàëèçà фаз, сумматора

48 и счетчика 46 импульсов угпа пово50 рота, блока 22 коррекции точного отсчета. При установке на счетчике 44 операе1иЕ кода 001 операции грубого отсчета координаты Х,, сигнальI распредели» теля 43 импульсов запускают коммутатор 2 кссрдеее.атных шин х поступают

55 через элемент ИЛИ 17 на счетный вход с еетчика 19 грубого отсчета и через элемент ИЛИ 16 — на управпяюшие BxoAsI основного усилителя 23 и дополнительных усилителей 26 и 27. При этом происходит поспедовлтельное гсзбужценеее координатных шин импульсами тока и подсчет, числа опрошенных шин счетчиком 19 грубого Отсчета.

Если съемник 4 координат повернут

ОтнОси техпэее О Koopди еЕа теЕь1 х ши н на угол

0, то в процессе опроса координатных шин наступает момент,.- когда всзсуждены шиееы, расположенные справа от центра одного из двух индукционных датчиков

26 и 27 угла Ж „ до-того, как возбудится шина, находяшаяся справа от центра основной катушки считывания. B зависимости от направпеееия поворота съемниKB 4 кОордИНаТ ОдиЕЕ H3 допс.IlIH I t li>HbIX. уси1еителей 26 и 27, стрсбеег -емый импульсами по выходу 001 распределителя

43 импульсов выдает сиги еел., которые, пройдя соответствуюший иэ узлов 31

32 фазсвсй дискриминации IIocTvIIBIoT no первому или второму входу блока ? " I оррекции точного отсчета через дополни-=-льный элемент ИЛИ 49 на счет еик 46 имп пьсов угла поворота. При воз;->кденееи первой координатной шины, ееахсдяшейсе справа от центра основной катушки 5„ считывания основной усил-.топь 23, стрсбируемый импульсами по выходу 001 распределителя 43 импульсов, выдает индуктированный сигнал спредеееее1нсй полярности, выделяемый узлом 28 фазсвой дискриминации, с выхода которогo сoигнал посту= пает через элемент ИЛИ е4 на счетчик

44 операпя й, чем прекрашае тся посту и ление импульсов по выходу 001, и на счетчике 44 операций устанавливается код

010. Таким образом, в результате выполнения первой операции определяется грубый отсчет координаты х (код счетчике

19) и угол поворота съемеиека 4 координат (код счетчика 46).

Во второй операции (точный отсчет, определяемый кодом 010), происходит дальнейший опрос координатных шин k npn одновременном подсчете импульсов onpach и многОкратнОм суммировании дрсбе сй части числа k соответствуюшегс углу поворота с „ съемника 4 координат относительно координатных шин. Дробная часть числа k; (k„ 1) записана в блоке 47 па-, мятй и определяется содержимым счетчи» ка 46 импульсов угла поворота. При переполнении сумматора 48, сигнал с выхода переполнения поступает на четный вход счетчика 20 точного отсчета и добавляет к его содержимому едиеЕееесу. Прс исходит фактическое умножение текушей

9 >} вепичины точ??ого отсчета координаты на соответствующий коэффициент к, . при Вып > боре опредепенн ого шага (г < t > распопожения дополнительных катушек 6 считывания на выходе Группы .допопнит..пьных ,катушек 6 считывания появляется поспе,доватепьность импупьсов, попярность которых поочередно изменяется от шины к шине до тех пор, пока не возбуждается копичество допопнитепьных шин, число ко-;и> торых равно числу шагов смещения цент= ра основной катушки 5 считывания относительно соответствующей шины, от которой попучен грубый отсчет. Сигнапь? с группы допопнитепьных катушек 6 считы- 15 вания стробируются импульсами с выхода

010 распредепитепя 43 импуп}-.сов, усиливаются допопнитепьным усипитепем 25, а затем узел 30 фазовой дискриминации опредепяет их попярность. С узна 30 им- „, пульсы по двум выходам поступают в блок 12 анализа фаз, где, пройдя cooT— ветствук>ший из элементов ИЛИ 33 и 34, поступают через эпементы 35 и 36 задержки на одни (например, единичные) ус-„-. тановочные входы триггеров 37 и 38 непосредственно, а также на один иэ входов "-Цементов И 39 и 40, на другие Входы которых поданы сигняпы с выходов триггеров 37 и 38.

Г

Если фаза двух смежных индуктированных импупьсов изменяется то на выхсдах соответствующих эпементов И 39 и

40 сигнап отсутствует. Еспи же подряд следует два импульса одной полярности

35 (т.е. соответствующий выход узпа 30 фазовой дискриминации выдает два импульса подряд), то на выходе одного из эпементов И 39 и 40 появпяется сигнап, свидетепьствующий о том, что проиэош4Î по возбуждение допопнитепьного чиспа координатных шин, соответствующего величине смещения визирного перекрестья относительно зафиксированной шины грубого отсчета, и формирование координа45 ты Х на этом закончится. Этот сигнап, пройдя эпемент ИЛИ 41, производи через эпементы И 15 выдачу кода счетчиков 19 и 20, на которых зафиксирована к этому моменту скорректированная координата М в канап ЭВМ (ипи другое

56

Приемное устройство), изменяется код счетчика 44 операций и через эпемент

ИЛИ 21 устанавпивает в начальное состояние счетчики 19 и 20 для последующего формирования координаты.

Формирование координаты происходит аналогичным образом. При этом распредепитепь 43 импульсов выдает сигнапь? Но ьп ы?>1!1>л? 0 } 1 и 1 0?., уп!>Явпяюпп?е комму? 1?тором 3 коор11И?;Птt?Btõ: >ин х }> форJ л!и }>ОВ?1 нии точнОГО Отсчс та Koo !>l i ? I Q òû участвует 1 руппа допопнитепь??ь?х катуIпек 7 с ?ит1?Вяния, }?ас:пОлож? ? ?1?ь .х с те. 1 же t?IQFOM по прямой, перпен:1икупярной к прямой распопожения группы до.опнитепь=

>lых;!!туlttc к 3 сч11тыван?!я при > с?10>?ьз0Вании ТОГО же козффициенTЯ ИОГ .":.кции ъ,?.

>?эооретеl?ие поэВО?Iит су1JOCI Ванно по—

Высить удобство устройства L работе и ускорит процесс с IHTI;IBQH: }} "-.-Вестнол; устройстве оператору требов-.:- toci e только наводить визирное перекр>.ст?.::- на OHH-. тываемые точки, но и строго Выд=-рживять

Ориентацию съемника кООрди пат В прОц>=ссе считывания, >тобы обес>!е,??ть высокую точность. P. предпоженнoI,: устройстВе устраня= ò.ñÿ -,", eooBQHHO ж-ст-<Ой риентяции съем!?ика координат и становится

Возможным его поворот,, Нр« сохранени; той же точности. Учитывая. то сь.м!?и координат связа?? с блоком усипе?п-.: — : гибкий кабель, последнии, при соот †;.:тстВу?ошем ОГО раэме?пенни,. огра п>ч«BQ";l диапазон изменения уг?IQ повопота сьемникя коо"- ?и??QT, чTG дяе г Воэмож??ОOTL огра?и?чится Относитегь>?0 нсбоьши 4 OIIH чеством д??скре? !!В?х значений у?-па повоpoTQ у» а имен:?.О Hпч подявпяюще 0 бошинстВЯ сп "чяеВ достаточно Ограни >HTI-—

01 ся диапазоном 0 . = 3(". P. попуавтомати. че..ких устройc"-Вах весь процесс счить:= вания можно раэдепить ня два этапа: усга??овка оператором визирного перекрес.— тья съел?ника координат над считыва <0A точкой и непосредственное считывание (работа устро ? Oтва 1

Б-Opoh =-та?> выполняется ппимепно В

50-. 00 раз быстрее первогс, .13 QQ: ном

1>>0>>СТВЕ ВРЕМ>? ВЫПОПН> Н!?Я 1 > Ðt - РO этапа несколько уменьшится по сравненик: с известным. 11:>ñKoпьку Оп> ратору надо

1?ишь наВОдить съемник коорд?11? я т 1? > cel; .ТЫВЯ? МЬIЕ ТОЧКИ, > > ИЭВС. СТНОЛ? СТ?. ОйCTВе, кроме того От опера тopQ треб овапось еше и постоянно Выдерживать то 111 10 ориентаци!о съел??п?кя коогд??>;ят от".Осите->

1? 0 К 0 0 РДИ Н а Т НЫ Х Ш И Н, Ч "1> З ЯМ С Д 1 и?10: > 1> ОЦОСС СЧИТЫBQНИЯ Инфо >Мс П 1 .! ПРИЛ СПНО В

1,5 раза.

Ф о рму па нэобг, т е

}, Устройство дпя счи;-1>?вп>? Ня "} аф?:ч" скОй ичформаци?» по авт» в л >-. >м 1 1

0 Т П И -I Q 10 Ш Е- Е:: H 1> М, ?О, С 1?:>пьк> псллчшения быстродейстг??я ««а," K!—

НОСТИ УС I POACТВЯ, ОНО СO>10}>ЖИТ > ::.. » ;;1??:/109 95 вате пьно соединенные четвертый элемент

ИЛИ, входы которого подключены к соответствуюшим выходам фазового дискриминатора, счетчик импупьсов угна поворота, другой вХод которого подкпючен к генератору одиночных импупьсов, бпок памяти и сумматор, другие входы которого подключены к выходам соответствующего элемента ИЛИ группы и генератора ощ»Йочнь»х импупьсов, а выход соединен с входом счетчика точного отсчета.

3643 о

", Устройствопоп. 1, от ли ч аю щ е е с я тем, что съемник координат содержчт основную катушку считывания и две допопнитепьные группы катушек считывания, распопоженных взаимно перпендикулярно относительно основной катушки считывания, и индукционные датчики сигнапов угла поворота, размешенные в одной из» рупп допопнитепьных катушек считывания на равном удалении от основной катушки считывания.

ВНИИПИ Заказ 6279/77 Тираж 731 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4