Устройство для считывания графической информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(59 С 06 К 11/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ(71)Научный .центр биологических исследований АН Аз СССР(56) 1. Родинко О. Н. Устройства ввода и вывода графической информациик ЭЦВМ М.; 1967, с. 62,2. Авторское свидетельство СССР4 Ф 660125, кл. Н 01 1 41/10, 1967(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащеепланшет, на взаимно перпендикулярныхсторонах которого установлены пьезоэлектрические пластины, акустическисвязанные с акустическим приемником,выполненным в виде металлическоготрехгранного стержня, на боковыхгранях которого закреплены пьезоэлементы, соединенные с входами усилителей, выходы которых подключенычерез детекторы к входам сумматора,блок определения координат, состоя,ЯО 059587 А 1 щий из последовательно соединенных триггеров, элементов И и счетчиков, а также тактового генератора, подклю. ченного к одним из входов элементов И, другие выходы которого подключены к первому и второму выходам блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены с пьезоэлектрическими пластинами, о т л и-. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит последовательно соединенные пороговый элемент, блок селекторов импульсных последовательностей и управляемый ждущий генератор, причем в блок определения координат. введены дополнительные элементы И, выходы кото" Фрых подключены к входам вычитания счетчиков, а входы - соответственно к выходу тактового генератора, первому и второму выходам блока управления и выходу управляемого ждущего генератора, выход которого соединен также с импульсным входом управляе-. мого ждущего генератора, а выход сумматора подключен к входу поро: гового элемента. СРИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах считывания графической информации.Известно устройство для считывания графической информации, содер жащее генератор импульсов, выходы которого соединены с излучателями, установленными по двум взаимно перпендикулярным сторонам стеклянного планшета-звукопровода, к двумя вхо" 10 дами блока формирования временных координатных интервалов, и пьезоэлектрический .приемник, соединенный с фор. мирователем стробимпульсов, выход которого подключен к двум другим входам1 5 блока формирования временных координатных интервалов. Блок формирования временных координатных интервалов содержит тактовый генератор и последова тельно соединенные триггеры, элементы И и счетчики 1 .Недостатками данного устройства являются высокие технологические требования к элементам акустического узла планшета из-за необходимости возбужду дения высокочастотных поверхностных волн Релея, а также значительное вату хание акустических волн из-за высокой частоты л 3-10 МГц генерируемых ультразвуковых волн, что налагает определенные ограничения на размеры планшета. Кроме того, в пьезоприемни ке используется контактная система, которая является источником дополни-тельных помех и уменьшает надежность работы устройства.35Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является .устройство для считывания графичес-кой информации, содержащее планшет, на взаимно перпендикулярных сторонах 40 которого установлены пьезоэлектри" ческие пластины, акустически связанные с акустическим приемником, выполненным в виде металлического трехгранногб стержня, на боковых 45 гранях которого закреплены пьезоэлементы, соединенные со входами уси; лителей, выходы которых подключены через детекторы к входам сумматора, блок определения координат, состоящий из последовательно соединенных триггеров, элементов И и счетчиков, а также тактового генератора, подключенного к одним иэ входов элементов И, другие выходы которого подкюпочены к первому и второму выходам блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены с пьезоэлектрическими пластинами 2 .В известном устройстве в зависи ,мости от степени прижатия, изменя-.ется величина акустического импеданса в месте, контакта пьезоприемника с поверхностью планшета, что приводит к изменению амплитуды выходного 65 сигнала сумматора, имеющего вид колебаний с экспоненциальными огибающими. Ввиду того, что координатныйтриггер блока определения координатсбрасывается полуволной при достижении ею определенного уровня, то взависимости от степени прижатия пьезоприемника к поверхности планшета,сброс координатного триггера производится различными полуволнами, чтоприводит к сбоям в работе устройства.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Указанная цель достигается тем,что устройство для считывания графической информации, содержащеепланшет, на взаимно перпендикулярных сторонах которого установленыпьезоэлектрические пластины, акустически связанные с акустическим приемником, выполненным в виде металли;ческого трехгранного стержня, набоковых гранях которого закрепленыпьезоэлементы, соединенные с входами усилителей, выходы которыхподключены через детекторы к входам сумматора, блок определения координат,состоящий из последовательно соединенных триггеров, элементов И исчетчиков, а также тактового генератора, подключенного к одним из входов элементов И, другие выходы которого подключены к первому и второму выходам блока управления, третийи четвертый выходы которого соединены е пьезоэлектрическими пластинами, содержит последовательно соединенные пороговый элемент, блок селекторов импульсных последовательностей и управляющий ждущий генератор, причем в блок определения координат введены дополнительные элементы И, выходы которых подключены квходам вычитания счетчиков, а входы -соответственно к выходу тактовогогенератора, первому и второму выхо- .дам блока. управления и выходу управляемого ждущего генератора, вых цкоторого соединен также с импульсным входом управляемого ждущего генератора, а выход сумматора подключен к входу порогового элемента.На чертеже показана схема предлагаемого устройства., Устройство содержит стеклянныйпланшет-звукопровод 1, пьезоэлектрические пластины линейных деформацийизлучатели 2, установленные по двумвзаимно перпендикулярным сторонампланшета, акустический приемник 3,блок 4 формирования строб-импульсов,блок 5 управления, блок б определения координат, блок 7 селекторовимпульсных последовательностей, управляемый ждущий генератор 8,.Блок б определения координат содержит тактовый генератор 9, два координатных триггера 10, два элементаИ 11, два реверсивных счетчика 12 и два дополнительных элемента И 13.Блок селекторов 7 импульсных последовательностей выполнен и -канальным, каждый из каналов содержит селектор 14 импульсной последовательности с заданным числом импульсов и длительностями межимпульсных интервалов.,Блок Формирования 4 строб-импульсов содержит усилители 15,детекторы 16, трехвходовый сумматор 17, пороговый элемент 18, например триггер Шмитта,Управляемый .генератор 8.представляет собой ждущий генератор, который при поступлении импульсного сигналана соответствующий управляющийвход формирует временной интервалсоответствующей заданной длительности, В предлагаемом устройствереализована одна из известных схемцифрового генератора, который содержит шифратор 19, счетчик 20, триггер21 и имеет вход тактовых импульсов,подаваемых от тактового генератора 9,25расположенного в блоке б определениякоординат.Устройство работает следующим образом.Блок 5 управления Формирует прямо.угольные импульсы, подаваемые напьезоэлектрические пластины .2 планшета 1. Под воздействием этих им-,пульсов поочередно возбуждаютсяпьезоэлектрические пластины - излучатели 2. Упругая бегущая акустическая волна, возбуждаемая при этом впланшете-звукопроводе 1, распространяются с постоянной скоростью вдоль:оси, перпендикулярной к соответствующей стороне планшета. -40 10 Через время, соответствующее расстоянию пробега фронта бегущей волныот пластины 2 до места контакта акус.тического приемника 3 с поверхностью 45планшета 1, приемник 3 начинает Формировать электрический сигнал, подаваемый на вход блока 4 формированиястроб-импульсов. На выходе сумматора17 блока 4 формируется сигнал, имеющий вид пачек синусоидальных полуволн с экспоненциальными огибающими,который с помощью порогового элемента18 преобразуется в импульсную последовательность прямоугольной формы,которая подается в блок б определениякоординат,При этом на выходах координатныхтриггеров 10 блока б формируются временные интервалы. Передний фронт каждого из этих интервалов Формируется б 0.с помощью импульсов, поступающих сблока 5 управления одновременно с импульсом, подаваемым на пьезоэлектрические пластины 2, а задний фронт -в момент прихода прямоугольных им гпульсов с выхода блока 4 Формирования строб-импульсов.Формируемые временные интервалы на выходах координатных триггеров 10, разрешают прохождение тактовых импульсов от генератора 9 через соответствующий элемент И 11 на счетный вход соответствующего счетчика 12. По окончании временного интервала в счетчиках 12 фиксируется результат измерения соответствующей координаты.Поскольку в зависимости от степени прижатия изменяется величина акустического импеданса в месте контакта приемника 3 с поверхностью планшета 1, то изменяется также и амплитуда . выходного сигнала сумматора 17 блока 4 формирования строб-импульсов. Поэтому импульсная последовательность на выходе порогового элемента 18 начинает формироваться в момент, когда на его вход поступает полуволна, амплитуда которой первой достигает порогового уровня, так называемая регистрируемая полуволнаВ зависимости от порядкового номера регистрируемой полуволны в совокупности полуволн сигнала на выходе сумматора 17 импульсная последовательность прямоугольной Формы на выходе .блока формирования 4 строб-импульсов характеризуется индивидуальными для соответствующей регистрируемой полу- волны информативными параметрами, в частности длительностями импульсов и межимпульсных интервалов.При этом в зависимости от порядкового номера регистрируемой полувол-. ны формирование импульсной последовательности начинается с определен-. ной фазы огибающей, что влечет за собой строго индивидуальные параметры формируемой импульсной последователь-. ности.При наличии селекторов 14, позволяющих по совокупности таких индиви- дуальных параметров идентифицировать формируемую импульсную последовательность, можно получить информацию о порядковом номере регистрируемой полу. волны в совокупности полуволн на выходе сумматора 17.Достаточно высокая достоверность идентификации формируемых импульсных последовательностей достигается уже при анализе длительностей первыхтрех импульсов и межимпульсных интервалов в укаэанных последовательностях.Сигналы с выхода блока 4 Формирования строб-импульсов подаются на вход блока 7. селекторов, каждый из каналов которого содержит селектор 14 импульсной последовательности с заданным числом импульсов, длительностями импульсов и длительностями межимпульсных интервалов.1059587 НИИПИ Заказ 9843/54 Тираж 706 Подписноеилиал ППП "Патент", г.ужгород,ул Проектная,4 Настройка селектора каждого канала строго индивидуальна и соответствует индивидуальным параметрамформируемых от различных регистрируемых полуволн импульсных последовательностей. 5Поскольку ситуация, когда регистрируемой полуволной является. перваяз совокупности полуволн .сигналана выходе сумматора 17, приводит кточным измерениям, то в блоке 7 селекторов отсутствует канал, содержащий селектор, настроенный на параметры импульсной последовательности,Формируемой от данной полуволны,15В том случае, если регистрируемойполуволной является другая полуволна,срабатывает селектор 14 соответствую.щей сформированной импульсной последовательности и на соответствующемвыходе блока 7 селекторов появляетсяимпульс селекции, несущий информациюо наличии сбоя при измерении. Этотимпульс поступает на соответствующийуправляющий вход управляемого ждущего генератора 8 длительностей коррекции. Данный генератор, в зависимостиот номера управляющего входа, по которому поступил импульс селекции,формирует сигнал коррекции с определенной длительностью,В использованной схемной реализации такого генератора импульс селек-.,ции поступает на соответствующий вход шифратора 19, при этом одновременно взводится триггер 21.На выходе шифратора 19 появляется код, соответствующий длительности формируемого сигнала коррекции.Этот код заносится в счетчик 20, на счетный вход которого начинают поступать тактовые импульсы от генератора 9 блока б определения коорди-ф нат, В момент появления импульса переполнения на выходе счетчика 20 сбрасывается триггер 21, заканчивая формирование сигнала коррекции который поступает на третьи входы блока б определения координат, разрешая прохождение тактовых импульсов от генера. тора 9 через соответствующий дополнительный элемент И 13 на вход вычитания соответствующего счетчика 12.При этом по окончании сигнала коррекции, результат измерения соответствующей координаты в счетчике 12, корректируется и далее передается для обработки или индикаций.В предлагаемом устройстве путем введения блока селекторов импульсных последовательностей с заданным чис.лом импульсов, длительностями импульсов и межимпульсных интервалов, управляемого ждущего генератора, порогового элемента и элементов Й, достигается коррекция сбойных измерений и, как следствие, повышается надежность устройства для считывания графической информации.