Устройство для считывания графи-ческой информации

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфвз Сфаетсних Социалистических Республик(22) Заявлено 11.1078 (21) 2672158/18-24с присоединением заявки Нов(51)М К, 3 С 06 К 11/00 Государствеииый,комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО е быЦель изобретения - повстродействия. Укаэанная цель достигается тем, что устройство 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 подклИчена к выходу усилителя считывания, а вторичная - через эмиттерные повторители - к по" 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 входов вторых логических элементов И-НЕ, выходы которых. соединены со вхо. дами счетчиков точного отсчета, а другие входы вторых логических элементов И-НЕ, вход дополнительного коммутатора и выход первого триггера также обем. Изобретение относится к автоматике вычислительной технике и может быть спользовано при считывании графичесой информации. Известны устройства для считывания графической информации, содержауие планшет с координатными шинами, подключенными к коммутатору, блок управления, соединенный со съемником 10 координат, коммутатором, блоком Формирования координат и блоком выдачи данных Ц .Однако это устройство обладает недостаточным быстродействием. 15Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системой 20 ортогональных координатных шин, соединенных через соответствующие коммутаторы со счетчиками грубого отсчета, входы которых подключены к одним из выходов блока управления, съемник 25 координат, соединенный с усилителем считывания, и счетчики точного от- счета2 .Одйако такое устройстволадает низким быстродействи 30 Кулешов, Э. Н. Леонович, Хациревич Г =.Г" АН Белорусской ССР1Ьрегистра подкачены соответственно кблоку управления,На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство содержит планшет 1 скоординатными шинами 2. Концы координатных шин У через коммутатор 3 под 5ключены к выходам счетчика грубогоотсчета 4 шин оси У. Счетный вход этого счетчика подключен к выходу с блока 5 управления. Координатные шины Хчерез коммутатор б подключены к выходам счетчика 7 грубого отсчета шиноси Х. Счетный вход этого счетчикаподключен к выходу б блока 5 управления. Съемник 8 координат подключенк усилителю 9 считывания, вьход которого соединен с первичной обмоткойповышающего трансформатора 10. Вторичная обмотка этого трансформаторасоединена через эмиттерные повторители 11 с аппроксимирующими элемента Оми, например потенциометрами 12.Подвижные контакты этих потенциометров соединены соответственно сединичными установочными входами триг.геров регистра 13, Выходы всех триггеров 14 соединены соответственно содними из входов логических элементовИ-НЕ 15, вторые входы которых соединены с соответствующим выходом дополнительного коммутатора 16, вход которого соединен с выходом в блока 5 управления, Выход первого триггера 14соединен со входом г блока 5 управления, а выходы элементов 15 соединены с одним из входов логическогоэлемента И 17, выход которого соединенс первыми входами элементов И-НЕ 18и 19 каждой координатной оси, вторые входы которых соответственно соединены с выходами д и е блока 5 управления. Выход элемента И-НЕ 18 соединен со счетным входом счетчика 20точного отсчета (координаты У), а выход элемента И-НЕ 19 соединен со счетным входом счетчика 21 точного отсчета (координаты Х). Ко входу ж блока5 управления подключена кнопка 22,установленная непосредственно в корпусе съемника.Устройство работает следующим образом.5 ОПри нажатии кнопки 22 осуществляется установка всех триггеров регистра 13, счетчиков грубого и точного отсчетов в исходное состояние (установочные цепи на чертеже не показаны),После этого с некоторой задержкойво времени с выхода а блока 5 управленЫя начинают поступать на входсчетчика 4 грубого отсчета У импульсы,Благодаря наличию коммутатора 3 Япроисходит опрос координатной шины.Процесс поступления счетных импульсов и соответственно последовательный опрос координатных шин по оси Упроисходит до тех пор, пока опрашиваемая координатная шина не оказывается в зоне чувствительности наиболее чувствительного триггера 14, настроенного с помощью потенциометра 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, записывается число, равное 1, поскольку срабатывает лишь один триггер 14. Во втором случае центр съемника может оказаться в любой из точек, лежащих между аи а,шинами. Тогда срабатывают те триггеры, которые настроены на амплитуды соответствующих точек, лежащих справа как от шины а и начала координат, так и центра съем- ника. В силу того, что сигнал с усилителя 9 считывания тем больше, чем ближе съемник к оси а шины, то все1триггеры 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 а1 М 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 срабатывают все триггеры и Фиксируется максимальное число, равное числу триггеров, Если съемник находится в промежутке между а и а , шинами, то на триггерах 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 до 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 срабатывание триггеров 14, так как на их .установочные входы поступают сигналыс четко различимыми друг от другауровнями амплитуды, что особенно важно при большом колйчестве этих триггеров, которое необходимо в случаеполучения достаточной высокой точности отсчета.Таким образом, от одного импульсаспроса, поступившего в выбранную координатную шину а;, происходит записьна триггеах 14 единиц, числ которых равно числу сработавших триггеров,Это число, выраженное в единицахдлины например, в миллиметрах), уточняет положение центра съемника в промежутке между шинами а и в15После установки первого триггера14, который в силу своей максимальной чувствительности, определяемойположением движка потенциометра 12,устанавливается в "1", если центр 20съемника находится в любой точке промежутка между шинами а и аблок5 управления по входу г начинает подавать импульсы на вход коммутатора16. В результате этого начинаетсяпоочередный опрос (справа-налево) логических элементов И-НЕ 15, Причемимпульс с коммутатора 16 проходитчерез соответствующий этому выходуэлемент Р-НЕ 15, если на его вход поступает разрешающий потенциал с соответствующего триггера 14Импульсы, прошедшие через элементыИ-НЕ 15, через. элемент И 17, поступают на вход элемента И-НЕ 18,35При 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-НЕ 18, поступают на 40 вход счетчика 20 точного отсчета. После окончания прохождения с выхода в блока 5 управления числа импульсов, равного числу триггеров 14, блок 5 управления обеспечивает отсчет коордипаты Х. 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 ет запрешающий потенциал, а на вьходе е - разре; ающий. Лальнейшая работа аналогична работе устройства при Формировании кода координать. У. Поскольку величина сигнала счить.вания обратно пропорциональна расс:оянию от цен 55 тра съемника до оси косрдинатной шины, то для уточнения расположения центра съемника внутри интервала межшинами нужно использовать обратный код счетчика точного отсчета. 60Таким образом, в результате рдбО- ты устройства код с:етчиков 4 и 7 гру бо о отсчетов, а также обратный код счетчиков 20 и 21 :очногоотсчетов 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 аналогбцисровой преобразователь.Отсутствие прецизионного аналогоцифрового преобразователя в предлагаемом устройстве и его исполнение в основном на дискретных элементах позволяет снизить стоимость его по сравнению с известным в среднем на 3-4 Ъ,Формула изобретенияУстройство 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 соответствуюших 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 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 первого813480 оставитель Т. Ничипоровичехред Н,Майорош Корректор С. Шекма Редакт Касард каз 776/64 тная, 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,триггера регистра подключены соответственно к блоку управления,о Источники информации,принятые во внимание при экспертизеТираж 745 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 3035, Иосква, Ж-ЗЬ, 1. Патент Японии 9 48-23862,кл, 97/7/ В 64, опублик. 1973.2, Авторское свидетельство СССРР 466522, кл. 6 06 К 11/00, 1971(прототип). Подписноеого комитета СССРний и открытийауаская наб., д.