Устройство для считывания графической информации

ВТОРСНО ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ИЕ ИЗОБРЕ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) УСТРОЙСТВО.ДЛЯ СЧИЧЪБАНИЯГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащеепланшет, выполненный в виде .двухсистем взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к коммутатору, вход которого соединен со счетчиком, подключенным к первому генератору импульсов, первый элемент ИЛИ,входы которого соединены со еъемником координат и с первым датчикомсигналов, а выход подключен к первому детектору, соединенному с ключом,фотоприемные элементы, одни входыкоторых оптически связаны с фокусирующим элементом, другие соединеныс регистром сдвига, подключенным к .второму генератору импульсов, а выходы соединены с ключом и блокомвыдачи данных, выход которого является выходом устройства, второйдетектор, подключенный к выходу второго датчика сигналов, распРеделитель импульсов, соединенный с первыми вторым генераторами импульсов, первую группу элементов И, входы которых соединены с первым детектором и со счетчиком, а выходы подключены к одному входу соответотвукиаих сум.маторов, второй вход которых соединен.со счетчиком, а выход подключен к блоку выдачи данных, и вторую группу элементов И, входы которых ,соединены со счетчиком, с первым генератором импульсов и с выходом первого триггера, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с первым и вторым детекторами, а выход подключен к входу. первого триггера, цифроаналоговые преобразователи, соединенные с выходами соответствующих элементов И второй группы, второй триггер, входы которого подключены к первоьц и второму детекторам, а выходы соедйнены с соответствующими сумматорами, генераторы частоты, подключенные к выходам соответствующих цифроаналоговых преобразователей:," и третью аруппу элементов И, входы которых соединены с соответствувхцими генераторами частоты .и с распределителем импульсов, а выходы подключены к соответствузщим сумматорам.Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, в частности к устройствам для .считыванияграфической информации.Известно устройство, содержащеесчитывающий элемент, соединенныйчерез пиковый детектор с управляющим входом блока выдачи данных,планшет с двумя системами взаимноортогональных координатных шин,. подключенных к коммутатору, счетчик,соединенный своим входом с выходомгенератора импульсов, а выходамис входами коммутатора 1 Д,Его недостаток состоит в невысокой точности устройства. 15Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее планшет с координатными шинами, подключенными через коммутатор к счетчику,соединенному с первым генератором 20импульсов, первый элемент ИЛИ, подключенный к съемнику координат, кодному датчику сигналов и к первому.детектору, соединенному с ключом,Фотоприемные элементы, оптически 75связанные с фокусирующим элементоми подключенные к регистру сдвига,соединенному с вторым генераторомимпульсов, второй детектор, подключенный к второму датчику сигналов, ЗОраспределитель импульсов, соединенный с генераторами импульсов, первую и вторую группы элементов И,входы одних из которых соединены стриггером, а выходы других подключены к входам соответствующих сумматоров, выходы которых соединены с блоком выдачи данных,и ключ, подключенный к,фотоприемным элементам и к одному детектору Р 1 .Недостаток известного устройства 4 Озаключается в недостаточно высокомбыстродействии. Цель изобретения - повышениебыстродействия устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеепланшет,. выполненный в виде двух систем взаимно ортогональных координатных шин подключенных к коммутатору 5 Овход которого соединен со счетчиком,подключенным к первому генераторуимпульсов, первый элемент ИЛИ, входыкоторого соединены со съемником координат и с первым датчикомсигналов, а выход подключен к первомудетектору, соединенному с ключом,фотоприемные элементы, одни входыкоторых ептически связаны с фокусирующим элементом, другие соединеныс регистром сдвига, подключенным к 60второму генератору импульсов, авыходы соединены с ключом и блокомвыдачи данных, выход которого явля.ется выходом устройства, второй детектор, подключенный к выходу второ 65 го датчика сигналов, распределителимпульсов, соединенный с первым ивторым генераторами импульсов, первую группу элементов И, входы которых соединены с первым детектора.и со счетчиком, а выходы подключены,к одному входу соответствукщих сумматоров, второй вход которых соедин:со счетчиком, а выход подключен кблоку выдачи данных, и вторую группу элементов И; входы которых соединены со счетчиком, с первым генератором импульсов и с выходом первого триггера, введены второй элемент ИЛИ, входы которого соединеныс первым и вторым детекторами, авыход подключен к входу первого триггера, цифроаналоговые преобразователи,. соединенные с выходами соответствующих элементов И второй группы,второй триггер, входы которого подключены к первому и второму детекто- .рам, а выходы соединены с соответствукицими сумматорами, генераторы частоты, подключенные к выходам соответствующих цифроаналоговых преобразователей, и третью группу элементов И,входы которых соединены ссоответствующими генераторами частоты и сраспределителем импульсов, а выходыподключены к соответствующим сумматорам.На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство включает ключ 1, выполненный, например, в виде кнопочногопереключателя, распределитель 2 импульсов первый генератор 3 импульсов, счетчик 4, коммутатор 5, планшет 6, выполненный в виде двух сис- .тем взаимно ортогональных .координатных шин, съемник 7 координат, первый элемент ИЛИ 8, первый детектор 9, первую группу элементов И 10и 11, сумматоры 12 и 13, блок 14выдачи данных, второй элемент ИЛИ 15,первый триггер 16, вторую группуэлементов И 17 и 18, цифроаналоговые преобразователи 19 и 20, пер.вый 21 и второй 22 датчики сигналов,второй триггер 23, второй детектор 24, фотоприемные элементы 25,выполненные, например, в виде Фотоэлектрической линейки, генераторы 26 и 27 частоты,.третью группуэлементов И 28 и 29, второй генератор 30 импульсов, регистр 21 сдвига, фокусирующий элемент 32, выполненный, например, в виде оптичес"кой головки.Устройство работает в двух режимахг режиме считывания одиночныхточек изображения с использованиемсъемника 7 координат и в режимегруппового считывания с использованием фотоприемных элементов 25.В первом режиме работы контактыОт распределителя 2 импульсов навход генератора 3 импульсов подается разрешающий потенциал, и импульсы с этого генератора поступают навход счетчика 4, Числовые значениякодов счетчика поступают на входыкоммутатора.5, возбуждающего координатные шины планшета 6 в соответствии с кодами счетчика. Таким об-.разом, в процессе работы осуществ-.ляется последовательный опрос всехкоординатных шин планшета,При касании съемником 7 координат поверхности планшета в нем наводится электрический сигнал озвозбуждаемой под этим датчиком шины. Этот сигнал через элемент ИЛИ 8поступает на вход пикового детектора 9, вырабатывающего на своемвыходе импульс в момент достиже-:ния амплитудой входного сигналамаксимального значения. Импульс свыхода пикового детектора 9 поступает на входы элементов И 10 и 11,на вторые входы которых с выходастаршего разряда счетчика один раз,в течение кадра подаются разрешающие потенциалы,При наличии разрешающего потенциала на входе элемента И 10 импульс с выхода пикового детектора 9проходит на управляющий вход сумматора 12, разрешая занесение в не-го содержимого счетчика 4, соответствукщего коду одной из координат(например Х) считывающего элемента.Аналогичным образом, при наличииразрешающего потенциала на входеэлемента И 11 происходит занесениев сумматор 13 содержимого счетчика,соответствующего значении другойкоординагы (например У) .Импульсы с выхода пикового детектора через замкнутые контакты переключателя 1 поступают также на входблока 14 выдачи данных, который после некоторой задержки . разрешаетпередачу содержимого сумматоров 12и 13, соответствукщего значениякоординат точки касания считыванхцего элемента, в ЭВМ.Сигнал с выхода пикового детектора 9 будетпроходить и по другимцепям устройства, например, элемент ИЛИ 15, триггер 16, элементы И 17 и 18, счетчики 19 и 20, однако вследствие отсутствия разрешакщего потенциала на втором выходераспределителя 2 импульсов, состояние сумматоров 12 и 13 не изменится.При работе во втором режиме счи,тывание осуществляется последовательным перемещением оптической головкипо полю чертежа. В процессе такого перемещения в память или в ЭВМ будет занбситься полоса изобретения, ширина которой равна проекцйи длины линейки наплоскости чертежа. Путем последовательного перемещения головки и некоторого перекрытия полос между собойсчитывается вся информация, располо женная на чертеже.При работе в этом режиме съемник 7 находится в выключенном состоянии, кнопочный переключатель 1в разомкнутом состоянии, а все триг геры, сумматоры и счетчики в исходном состоянии обнулены.Работа осуществляется в два Цикла, В первом цикле осуществляетсяопределение местоположения оптической головки на поверхности планшета, а во втором считывание информации с линейки, Управление переключением циклов осуществляется распределителем 2 импульсов.В первом цикле на выходе распределителя 2 импульсов, связанном свходом генератора 3 импульсов, имеется разрешакщий потенциал. Импульсы с этого генератора поступают навход счетчика 4, в результате чего осуществляется последовательныйопрос всех координатных шин планшета.В процессе опроса координатных шин.возбуждаются датчики 21 и 22. Датчик 21 является привязочной точкой, 30 совмещенной оптически с одним концом Фотоэлектрической линейки 25,относительно которой осуществляется отсчет координат элементов изображения, осуществляемый при опросе 35 линейки Фотоэлементов. Определениекоординат местоположения этого датчика ничем не отличается от толькочто описанного определения координат съемника 7, после прохождения 40 .сигналом элемента ИЛИ 8 после возбуждения датчика 21 в сумматоры 12и 13 будут занесены текущие значения координат этого датчика.Разница в обработке сигнала,поступакщего с датчика 21, в отли-:чие от сигнала, поступающего сосъемника 7, состоит в следукщем.Поскольку кнопочный переключательразомкнут, сигналы на управляющийвход блока 14 выдачи данных с выхода пикового детектора 9 не поступают, и, следовательно нет передачи кодов в ЭВМ. Сигнал с пиковогодетектора 9 поступает на вход эле-мента ИЛИ 15. На второй вход этого элемента через пиковый детектор 24 поступает сигнал возеужде"ния датчика 22, оптически совмещенного с другим концом фотоэлектрической линейки 25. Далее обработка б 0 сигналов осуществляется одинаковои состоит в следующем.Первым сигналом, поступающимс выхода элемента ЙЛИ 15 на счетный вход триггера 16, триггер перево- Я дится в единичное состояние, и раз 105.6 231511520 решающий потенциал с его выхода поступает на входы элементов И 17 и 18На другие входы этих элементов постуйают импульсы от генератора Эимпульсон и уровни разрешающих потенциалов с выходов старшего разрядасчетчика 4, Длительность разрешаицего потенциала, поступающего с выхо-,да триггера 16, равна длительностивременного интервала между поступающими в каждом из полукадров Х и У Осигналов возбуждения датчиков 21 и22 и прямо пропорциональна величинепроекций фотоэлектрической линейкина оси координат. Поэтому число импульсов, прошедшее в каждом из полукадров с генератора 3 импульсов через элементы И 17 и 18 соответственно на входы цифроаналоговых пре-,образователей 19 и 20, будет прямопропорционально величине этих проекций,Аналоговые сигналы с выхода цифроаналоговых преобразователей 19и 20 поступают соответственно навходы генераторон 26 и 27 управляемой частоты, изменяя частоту генерирования и соответствии с величинойсоответствующих проекций.Во втором цикле работы разрешающий импульс на выходе распределителя 2 импульсов, связанном с входом ЗОгенератора 3 импульсов, исчезает,поступление импульсон с выходагенератора прекращается, и прекращается, тем самим, опрос коор-динатных шин. Одновременно с этим 35на втором выходе распределителя 2импульсов появляется разрешающийпотенциал, поступающий на входы элементов И 28 и 29 и генератора 30импульсов. В результате этого на НЫходе генератора 30 импульсов появля:ются импульсы, поступающие на входсднигающего регистра 31. В одномиз разрядов этого регистра записана единица. С приходом каждого сдвигающего импульса содержимое регистра сдвигается на один разряд.Выходы сднигающего регистра связаны с входами линейки фотоэлектрических датчиков, и при передвижении единицы из разряда в разряд опрашивается один из фотоэлементовфотоэлектрической линейки 25. Еслина какие-либо фотоэлементы линейки спроекцированы элементы изображения, то при.опросе этих фотоэлементов возникают сигналы, появляющиесяна выходе Фотоэлектрической линейки.Опрос фотоэлектрической линейки 25 осуществляется с конца оптически совмещенного с опорной или привяночной точкой, в которой распбложендатчик 21. Брй опросе элементов линейки изменяются координаты опрашиваемых точек относительно привяэочной точки, и, в соответствии с этим А 5 изменением необходимо корректировать координаты привязочной точки, чтобы они были равны текущим координатам опрашиваемых элементов.Корректирующие импульсы .с генераторов 27 и 26 импульсов поступают соответственно через элементы И 28 и 29 на входы сумматоров 12 и 13,изменяя их содержимое, которое будетсоответствовать текущей координате опрашиваемого в фотоэлектрической линейке элемента. В результате этого, при поступлении на управляющий вход блока выдачи данных импульсон возбуждения фотоэлементов линейки, связанных с наличием на этих элементах проекции элементов изображения, блок выдачи данных будет передавать в ЭВМ значение содержимого сумматоров, соответствующее координатам считываемых элементов,изображения.В процессе считывания информации возможны отклонения датчика 22 от вертикальной оси, проходящей через центр датчика 2 Ч. в ту или иную сто-, рону, Поэтому возникает необходимость изменять знак корректирующих импульсов относительно привязочной точки, совмещенной с центром датчика 21 и концом фотоэлектрической линейки 25. Изменение знака коррекции осуществляется с помощью триггера 23, .соединенного своими выходами свходами сумматора 12, управляющими знаком арифметической операции суммирования или вычитания. Если пер вым на вход триггера 23 пришел импульс с пикового детектора 9, это ,значит (при опросе шин слева-напрФ во), что значение координаты Х датчика 22 больше, чем у датчика 21, поэтому триггер 23 выдает разрешаю щий потенциал на вход сумматора, управляющий суммированием. И, наобо рот, если первым на вход триггера пришел импульс с пикового детекто-,ра 24, то разрешающий потенциал по-, дается на вход сумматора, переклюЧающий его в режим вычитание.Поскольку в процессе считывания всегда учитывается текущее положение линейки и осуществляется необходимая коррекция перекосов, то счи",тывание изображения сводится к произвольному перемещению оптической голонки по полю чертежа с углами поворота относительно вертикальной оси не превышающими +90,Считывание изображения можетосуществлятЬся в любом порядкевся площадь вводимого иэображениябыла перекрыта последовательностью.1движений рабочей .зоны оптическойгф )ловки, . оставитель Т.Ничипоровичехред Л.Микеш Корректор О.Тигор актор В.,Ивано Тираж 706твенного комитета СС бретений и открытий Ж, Раушская наб. о писное д. 4/5 филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная Заказ 930 В 144ИПИ Государ по делам иэ 035, Москва Введение новых узлов и блоков, а также новых конструктивных связей позволило существенно повысить точность устройства.