Устройство для считывания графической информации

", от о 1 Союз Советских Социалистических Республик(2 2354468/18-24 6 (2 явлено арисоединением за сударстееннын комите(45) Дата опублик сания 20.02.79 ия) УСТРОЙСТВ ГРАФИЧ ЕСКО Я СЧИТЫВАНИНФОРМАЦИИ с олоком му через щим рам рой элеме После изобоете Гго нтывания1 О иизкоиствии с Цель ности Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам для считывания графической информации, и может быть использовано для ввода графической информации в ЭВМ и получения информации изЭВМ для ее графического опубликованична носителе.Известны устройства для счиграфической информации.Первое из известных устройств содержит планшет, выполненный в виде системыдвух взаимно ортогональных координатныхмин, объединенных в группы и секции, входы которых через коммутаторы опроса подключены к блоку управления, блок считывания координат, выход которого через усилитель соединен с блоками формированиикоординат, подключенный к блоку управления и к блоку памяти 1,Недостаток известного устройства заключается в невысокой точности считывания координат.Известно другое устройство, содержагцее планшет, выполненный в виде системыдвух ортогональных токопроводятцих рамок,объединенных через первые элементы ИЛИв группы и индуктивно связанных черезблоки грубого и точного отсчета координат,выполненных в виде катушек считывания,усиления, выход которого подблоку управления, подключенноблок опроса рамок к токопроводякам, блок памяти, триггер и втонт ИЛИ (2.днее устройство наиболее близко к шю.едостаток также заключается в очности и невысоком быстродейройства.изобретения состоит в повышенш и быстродействия устройства,Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок определения положения катушек считывания, входы которого соединены с блоками усиления и управления, а выход подключен к блоку па мяти, сумматор. соединенный с блоками управления, памяти и определения положения катушек считывания, блок подключения групп рамок, входы которого подключень 1 к блоку управления, к триггеру, соединенному с блоками усиления и управления, и через второй элемент ИЛИ к блокам опроса рамок и управления, а выходы соединены с первымп элементами ИЛИ,На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - участок планшета, расположение узла визирования.51 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Устройство включает планшет 1 с уложенными на его поверхности токопроводя. щими рамками 2; узел 8 визирования, содержащий блок 4 грубого отсчета координат, блок 5 точного отсчета координат, выполненные в виде катушек считывания и блок б вычерчивания информации, ключ 7, расположенный в корпусе узла 8 визирования, блок 8 усиления, блок 9 управления, олок 10 опроса рамок; блок 11 подключения групп рамок, первые элементы ИЛИ, выполненные в виде диодных сборок 12, триггер 18, сумматор 14, второй элемент ИЛИ 15; блок определения положения катушек считывания 1 б, блок 17 памяти.Устройство работает следующим образом.При установке острия блока б узла 8 визирования в точку А на поверхности планшета 1 замыкается ключ 7 и включается в работу блок 9 управления, осуществлял вначале установку в исходное состояние соответствующих блоков, связанных с ним, При этом триггер 18 устанавливается таким образом, что обеспечивает через блок 11 подключения групп разрешения на опрос всех групп рамок одновременно. Первым импульсом, поступающим на вход блока 10 опроса рамок, дается разрешение на опрос первых рамок, а следующим импульсом, сдвинутым на полпериода относительно пер. вого импульса, поступающим на другои вход блока 10 опроса рамок, осуществляется опрос первых рамок всех групп одновременно. (Прн значительной ширине шага квантования число одноименных рамок и число групп оказывается небольшим, а рас. стояние между одноименными рамками исключает возможность их одновременного влияния на катушки узла 8 визирования), По окончании импульса опроса в случае отсутствия индуцированного сигнала в бло. ке 4 грубого отсчета в сумматор 14 записывается число, соответствующее ширине шага квантования рабочей поверхности планшета, Для случая, показанного на фиг.2, при шаге квантования в 10 люм в сумматор 14 записывается число 10. Второй импульс на входе блока 10 опроса рамок обеспечивает опрос сдвинутым импульсом вторых рамок всех групп и очередную запись в сумматор 14 числа 10 и т, д. Процесс опроса и записи продблжается до момента поступления с блока 4 грубого отсчета через блок 8 на блок 9 управления сигнала, индуцированного в результате опроса соответствующих рамок и свидетельствующего о том, что центр катушки (острие пишущего элемента блока б) находится внутри рамки с данным номером. Блок 9 управления прекращает переключение рамок, а вышеуказанный индуцированный сигнал, поступая на триггер 18, сбрасывает его, благодаря цему через блок 11 подключения групп отключаются все группы рамок. На этом процесс поиска номера рамки заканчивается и прекращается формирование числа в сумматоре 14,Следует заметить, что внутри рамки в витках катушки всегда будет наводиться сигнал одной полярности (допустим, положительной), который воспринимается и усиливается блоком 8, При нахождении витков катушки за пределами рамки в зоне чувствительности катушки в ней будет нндуцироваться сигнал другой полярности, который не воспринимается усилителями. Это позволяет при построении блока усилителей использовать довольно простые схемы.Тактирующие импульсы переключаются на выход блока 9 управления, связанный через элемент ИЛИ 15 с блоком 11 подключения групп. Начинается последовательное подключение групп рамок и опрос сдвинутыми импульсами рамки с найденным ранее номером в каждой группе. Запись чисел, соответствующих ширине участка, заключенного между одноименными строка. ми одноименных рамок соседних групп, осуществляется в сумматор 14. В нашем случае при числе рамок в группе равном 4 в сумматор 14 после каждого импульса опроса при отсутствии индуцированного сигпала с катушки блока 4 грубого отсчета будет записываться число 40. С поступлением указанного сигнала на блок 9 управления поиск групп и запись соответствующих чисел в сумматор 14 заканчивается. Блок управления опять переключается нз последовательное подключение рамок через блок 10 опроса рамок с целью более точного определения положения центра узла 8 визирования. Включается в работу блок 1 б, Если в процессе предыдущего поиска была найдена рамка с номером К в некоторои группе, то дальнейший опрос будет нацинаться с (К+1) -й рамки этой группы. Если опять появляется сигнал в катушке грубого отсчета, то он через блок 8 и блок 1 б дописывает в сумматор 14 число, соответствующее ширине шага квантования (в нашем случае число 10). Значение точного отсчета начинает формироваться с появлением индуцированных сигналов в катушках блока 5. В первом такте появления сигналов блок 1 б выделяет и запоминает номер младшей катушки из числа катушек, витки которых находятся частично внутрданной опрашиваемой рамки и чувствуют импульс опроса. На время второго такта (когда опрашивается следующая рамка) блок 1 б отключается, В третьем такте появления сигналов на катушках точного отсчета блока 5 блок 1 б выделяет номер старшсй катушки, находящейся внутри опрашиваемой рамки и чувствующей импульс опроса. (Следует заметить, что блок 5 состоит из (К+ 1) концентрически расположенных катушек, условно делящих шагквантования иа К равных частей. При этомкакдой кдту 1 ке поисваивастсл номер: катушке с цаиболь)шв 1;пахСтром - О, следуОщс) - 1 и т. д., катуцке с цаимсньши"диаметром ддетсл цо:,1 ер - К. В нашем слу- зчае в блоке то Пдго отсчета делят шагквантования, равный 10 11,)1, на 5 равныхчастей, цирина каждой из которых равна2,).)1).Для с.у ая положения точки А, пред- Оставленного ца фиГ. 2, В первот 2 ктс Олок16 выделит номер младшей катушки - 3,а в третьем такте номер старшей катушки - 2, Выделенные номера позволяют переписать числовые поправки, закрепленные32 каждой катушкой - значения тОчнОГОотсчета из блока 17 памяти в сумматор 14кодов коордшьат (для нашего случая значение точного отсчета будет 3+2=5).В результате определяется положение 20точки Л по одной координате (допустим, Х):- ь процессе поиска номера рамки Всумматор 14 записано число 30;- в процессе поиска номера группы всумматор 14 не добавлЯлось ничего (так как 2)с опросом первой группы получен индуцировацный сигнал в катушке грубого отсчета блока 4 и запись в сумматор числа 40 нсосуществляется;- на следующем этапе в сумматор дописано число 10, а через блок 17 памятидобавлено значенце точного отсчета - 5.Координата определяется суммой полученных чисел 30+0+10+5=45, 1-1 уль поданной оси координат при таком методе измсрения координат оказывается на расстоянии 1 1, от начальной стороны первойрамки.Чувствительность катушек выбрана таким Ооразом, чтобы при сдвиге центра блока визирог,ания вправо на половцну делсния (1 л 5 я) от катушки с Номером 3 приопрсдсле 1 ши значения точного отсчета сигнал цс поступал. В результате иа выходеблока 16 выделяются номера катушек 4 и 452, и поправка к числу грубого отсчета будет 4+2=-б,При положении центра узел 3 визированця точно иад стороной рамки сигнал в;0 катуцке б;Ока 4 Грубого Отствета появляется при опросе только одной рамки, поэтому добавление числа в сумматор 14 через блок 16 е будет осуществляться, а зиачецие точного отсчета будет максимальным з) (д)л иац:его случая 5+4=9),При сдвцге вправо на полделсьч я от стороны рамки в сумматор 14 поступит добавка через 16 (у нас оца равна 20), Го значение точэго отсчета нс перег)ии)етс ьв из блока 17 иа: 5 ти в младшис разряды С) ММатор 2 14 КОЦОВ КоордцНат ИЗ-За ОТСТ Г ствия третьего такта появления с)ь налов с кату)пек точного отсчета через блок 16 (сигнал в катушках точного отсчета после фик сдиицПсла г)зуоо 0 Отсчета пОЛВится тОльло ДВ 2 лДЬ 1) .Зац:.сь числа точного отсчета осуществллстсл - .О,.ь) в третьем тдкгс.В 11 роисссс измерения координат можег быть тдкоц случдй. При цопске рамок можно остановит.Ся цд одной из последних рамок в групгс. Формирование значенш точного отсчета потребует перехода на рамки следующей группы, для чсго введена связь выхода последнего разряда блока 10 опроса рамок через элемент ИЛИ 15 со вход)и блока 11 подключения групп. Вцу три блока 10 опроса рамок имеется обрати 1 я св 513 ь с Вы хОда на Вход, О бес г) сив 110- щая Годклю сьц)с псрггой рамки пр; переходе цд следующую группу в процессе определения зиачешш тоНого отсчета.Таким образом при шаге кваптовдиил иовсрхиосп планшета рамка ми равном 10 )1,1 п шаге установки шести концентрических катугиек точного отсчета равном 2 ).) достигается дискретность считывашл координат в 1 1 Я 1, а точность определения координат в идеальном случае будет колебаться в пределах +0,5 )1,)ь Внутреньц)й диамст 11 системы катугцек бл 01 д 5 точнОГО отсчета Выби)рвется кратным шаГу к)здптовация с таким расчетом, чтобы исключить влилц. с противоположных сторон катушек ца чувствительность участков катушек, находяцихся внутри опрашиваемой рамки.Бвсдсше новых блоков и новых копструктпвцых связей позволяет в 2 раза ио гысит точность считывания графической ицформаши п существсцно увеличи 1, его Оыстродействие,Формула изоорстсицяУст)Ойство для считывания графичсс- коЙ ифо)змации, соде 1 зжащее планшет, выполнс;1;1 ыЙ В Виде системы двух ортОГона,ц.- иых токопроводящих рамок, обьсдипснцых через первые элемсцть 1 ИЛИ В группы и иид, ктцвно связанны.; через блоки г)убого и тоапого отсчета координат, выполненных в вцде катушек считывания, с блоком уси;иця, выхОд которого подкл 10 чсн 1 б)локу упраьлс:шл, подключенному через блок опРОса 1 з 2 мок к ток 01. Ооводл 1 ццъ 1 1 1 мкдм, блок памяти, триггер и гторой элемент 11 ЛИ, о т л и ч д ю щ е с с я тем, 1-) о, с це ью иовыПС 1;ил тоиОсти и быстродействия устрОЙстпд. О.0 содержпт Олок Оп)зсделсиия цо. ложсни каушек считьцзашл, входы которого СедПень с блоками силсниягдв."снл, с Выход подклОчсн и блоку пз. яти, у:;ма . 01). соедипениь)й с Олок 2 ми упрд);лс.:;л, 11; .,т,: и с .рсдс-,."л;Оложсиил кат шок с:.Птывапия, б,.ок подключения ГРУП И Р 2 М О:;, Б:ОДЬ 1 КОТОРОГО ПОДКЛ 101 С 1 Ы к 0.)сл, . дьения, к тРПГГс 1 эУ, сосдицснному с блок),и усиления ц управления, и через второй элемент ИЛИ к блокам сшроса рамок п управления, а выходы соединены с первыми элементами ИЛИ. Истопники информации, принятые вовпшмаппс при экспертизе; 1, Патент СШЛ ЛЪ 3818133, л. 178-18,1974,2. Авторское свидетельство СССР5 Ло 467377, кл. 6 06 К 1100, 1975,. Герцен Заказ 985/157НПО Го Харьк. фиге пред. Патент 11 д ф 8 Д арственного комитета СССР по 113035, Москва, Ж, Раушска Т