Устройство для считывания графической информации

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ дключен к одному му из входов стра координат м выдачи коорди Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с ортогональной системой однонаправленных (одииоч 5 ных) токопроводящих координатных шин, подключенных к коммутатору опрашивающих импульсов, и сьемник координат, соединенный с усилителем и через ключ - с блоком управления. К выходу. усилителя подключены последовао тельно амплитудный и фазовый дискриминаторы. Последний соединен выходами с соответствующими входами блока выделения одиночных импульсов, с входом запрета формирования координат блока управления, с входом первого младшего .15 разряда регистра координат и через схему ИЛИ- с входом блока выдачи координат и входом эа. прета опрашивающих импульсов блока управления.Выход счетных импульсов блоков управления связан с одним иэ входов второго младшего раз.ряда регистра координат, выход выдачи кода - с входом блока выдачи координат, а выход спрашивающих импульсов - с входом коммутатора и с одним из входов схемы выделения одиночных импульсов, выход которои поиэ входов схемы ИЛИ и к одновторого младшего разряда реги соединенного поразрядно с блоконат 1.Недостатком такого устройства является от сутствне возможности его оперативной настройки на минимальную величину средней ошибки определения координат. В результат этого при регулировке и профилактических работах на настройку устройства затрачивается много времени и труда,так как для установки оптимального порога срабатывания амплитудного дискриминатора требуется применение громоздкого оборудования (осциллографа) и специальных приспособлений (микрометрический винт), Это исключает возможность оперативной проверки порога срабатывания в процессе работы с устройством, что снижает коэффициент использования устройства, а также тре. бует применения более сложных по схеме усилителя и амплитудного дискриминатора с повышенной температурной стабильностью,Известно устройство для считывания графи. ческой информации, содержащее планшет, выпол6874 3неиный в виде системы двух взаимно ортогональ-пых координатных шин, соединенных с первымблоком коммутации, съемник координат, подключенный через усилитель к амплитудному дискри.минатору и через ключ - к блоку управления,5первый блок выделения одиночнъх импульсов,сосдинешый с первым фазовым дискриминато.ром, элементом ИЛИ и регистром координат,вход которого через блок управления подключенк блоку сопряжения и к первому фазовому дис окриминатору, соединенному через регистр координат с блоком сопряжения и через элемент ИЛИс блоками управления и сопряжения, элементы Изадержки и запрета 23.Целью изобретения является повьппение15точности устройства.Это достигается тем, что оно содержит второй блок коммутации, соедине 1 шый с амплитудным и первым фазовым дискриминаторами, спервыми блоками коммутации и выделения оди.ночных импульсов, с блоком управления и сгруппой координатных шин планшета, второйфазовый дискриминатор, входы которого непосредственно и через элемент задержки подключе.25ны ко второму блоку коммутации, а выходысоединены с элементом запрета и элементом И,третий фазовый дискриминатор, подключенныйко второму блоку коммутации, элемента И иИЛИ, и второй блок выделения одиночных им.пульСов, входы которого соединены с регистромЗОкоординат и через элементы И.и запрета - совторым блоком коммутации, а выход подкпочен к блоку сопряжения,На чертеже дана функциональная схема предлагаемого устройства для считывания графичес.кой информации.Устройство дпя считывания графической ин.формации содержит планшет 1, выполненныйв виде системы двух взаимно ортогональныхокоординатных шин 2, подключенных к первомублоку 3 коммутации, и съемник 4 координат,связанный с усилителем 5 и через ключ 6 -с блоком 7 управления. Второй блок 8 комму.тации содержит четыре секции ( - Ч), Первая45и вторая секции подключены средними точкамик двум рядом расположенным параллельным ши.нам 2 (х,у),планшетам 1,а контактами - к соответствующим выходам блока 3 и соответствешю квходу и выходу элемента 9 задержки. Вход элемен 50та 9 задержки и вход блока 3 соединены через контакты третьей секции блока 8 с выходом блока 7управления. На выходы усилителя 5 включенамплитудный дискриминатор 10, к выходу которого через контакты четвертой секции (О)55блока 8 подсоединены вход пеового фазовогодискриминатора 11 и объединенные входы второго 12 и третьего 13 фазовых дискриминато,ров, синхронизирующие входы которых подклю. чены соответственно к входу и выходу элемента9 задержки, Выходы фазового дискриминатора11 соединены с соответствующими двумя входа.ми блока 14 выделения одиночных импульсов,третий вход которого связан с входом блока 3.Выход "а" фазового дискриминатора 11 подклю.чен к входу блока 7 управления, а выход "б" -к входу (первого младшего разряда) регистра15 координат ик одному из входов элементаИЛИ 16, второй вход которого соединен с вы.ходом блока 14 выделения одиночных импуль.сов, связанным с одним из входов (второгомладшего разряда) регистра 15 координат, Вто.рой вход этого разряда соединен с выходом бло.ка 7 управления. Регистр 15 координат поразрядно соединен с блоком 17 сопряжения, соответствующие входы которого связаны с выходомэлемента ИЛИ 16, соединенным с блоком 7 управ.пения. Выходы фазового дискриминатора 13 подключены к входам элемента 18 запрета, а такжек одному из входов элемента И 19, второй входкоторого соединен с выходом фазового дискрими.натора 12, связанного с третьим входом трехвхо.дового элемента ИЛИ 6.Синхронизирующие входы элементов 18 и 19подключены к элементу 9 задержки, а выходы -к соответствующим входам (второго младшегоразряда) регистра 1 э координат и к входам вто.рого блока 20 выделения одиночных импульсов,связанного своим выходом с соответствующимвходом блока 17,Устройство работает следующим образом.Переключатель блока 8 устанавливается вположение "контроль". При этом отключаетсявход фазового дискриминатора 11 и вход блока3, а две соседние координатные шины х и у под.ключены соответственно к входу и выходу элемента 9 задержки. Кроме того, к входу элемента 9 задержки и к одной из шин подключаетсявыход "в блока 7 управления. После замыка.ния ключа 6 с выхода "в" блока 7 управленияпоступает непрерывная серия импульсов, кото- .рая проходит по шине, подключенной к входуэлемента 9 задержки, без задержки, а по шине,подключенной к выходу элемента 9 задержки,с задержкой. В съемнике 4 координат, находя.щемся вблизи шин х и у могут наводитьсяимпульсы, соответствующие обеим последова.тельпостям импульсов в шинах или же при про.хождении тока в одной из шин импульсы в съем.нике координат не наводятся, что соответствуетрасположению сьемника симметрично над шинойОднако существует некоторая область вблизи шины, где амплитуда импульсов, наведенных в съемнике координат и усиленных усилителем, недостигает порога срабатывания амплитудного дис. кримипатора 10, Эта область называется обычнообластью нечувствительности, в то время как об687454 пульсы появляются на выходе дискриминатора2. Первый импульс является разрешающим для выдачи содержимого регистра в ЭВМ. Этот же импульс, поступив на вход блока 7 управления, прекращает выработку серии импульсов с выхода блока 7 управления.При такой работе устройства в ЭВЧ выдает ся два числа, одно из которых равно числу импульсов, поступивших на вход регистра 15 за время прохождения съемника 4 над областью нечувствительности шины й, а другое - за время прохождения съемкика над областью чувствитель. ности одновременно двух шин (х и у), лежащей между областями нечувствительности каждой из этих шин. Коэффициент, равный отношению этих чисел, определяется ЭВМ, с помощью которой можно устранить значения нескольких измерений для получения более точного результата. ласть, где амплитуда импульсов достаточна для срабатывания амплитудного дискриминатора 10, - областью чувствительности.При равенстве ширины этих областей или зон) ошибка измерения координат, обусловлен. ная квантованием рабочей зоны планшета на отдельные области, минимальна. Из этого следует, что для определения отклонения величины ошибки от минимальной достаточно определить коэффициент, равный отношению ширины зоны нечувствительности к ширине зоны чувствитель. ности.Перед измерением съемник 4 координат уда. ляется от шин и замыкается ключ 6, Затем плав. 5 1 ОПри установке переключателя блока 8 в по-,ложение "работа" отключаются входы фазовыхдискриминаторов 12 и 13, элемента 9 задержки,синхронизирующие входы фазового дискриминатора 12, элемента 18 запрета и элемента И 19,вход фазового дискриминатора 11 подключаетсяк выходу амплитудного дискриминатора 10, входблока 3 - к выходу "а" блока 7 управления,а шины х и у подключаются к соответствующим выходам блока 3.Съемник 4 координатустайавливают в выбранной точке, после чего замыкают ключ 6. Пос. ле этого блок 7 управления начинает выдавать синхронно по выходам "в" и "г импульсы, кото. рые через блок 3 поступают на опрос шик 2 соот. ветствуюшей оси координат планшета 1 и на второй младший разряд регистра 15 коориднат, где формируется значение соответствующей координаты. Кроме того, импульсы опроса поступают на блок 14 выделения одиночных импульсов, но ка выход его они не проходят, так как он к это. му времени не запущен (взведен) сигналом с выхода "а" дискриминатора 11. Опрос координатных шин 2 и синхронный подсчет импульсов опроса на регистре координат продолжается до тех пор, пока соответствующая координатная шина ке возбудит съемкик 4 координат. При этом возможны два случая:1) съемкик находится симметрично кад какой.то шиной (справа от возбудившей его шины);2) съемник находится между этими шинами,В первом случае, пройдя усилитель 5, амплитудный дискриминатор 10 и фазовый дискриминатор 11, икдуцированный какой-то шиной сиг. нал появляется ка выходе "а" дискриминатора 11. При поступлещщ на вход блока 7 управления прекращается подача счетных импульсов по выходу "г" ка регистр 15 координат и запускается блок 14 выделения одиночных импульсов. При этом опрашиваюшие импульсы с выхода д" блоным движением руки оператор перемещает съемник 4 поликии, близкой к линии, перпендикулярной к шикам х и у и над шинами х, у так, чтобы скорость перемешения съемника 4 в месте пересечения его траектории с шинами х, у была возможно равномерной, При этом съемник 4 про-ц ходит несколько дискретных областей, из кото.рых можно выделить следующие три зоны: зону нечувствительности первой шины, зону чувствительности обеих шин и зону нечувствительности второй шины. До начала измерения, когда им пульсы проходят по шинам х и у, а съемник 4 координатнаходится вне этих зон, в нем наво.дятся импульсы от обеих щин. При этом вырабатйваются импульсы на выходах дискркминато.ров 12 и 13. Эти импульсы не проходят ни на зо вход элемента И 19, ки на выход элемента 18 запрета.Когда съемник 4 координат находится над областью нечувствительности первой шины, ка выходах дискримикатора 13 импульсы отсутству.З 5 ют, в результате чего на выход элемента 18 за.прста проходят тактовые импульсы с его синхровхода.Эти импульсы взводят блок 20 выделения одиночных импульсов и поступают на вход ре- ло гистра 15 координат, который подсчитывает поступающие импульсы. При дальнейшем перемещении в некоторый момент времени съемкик 4 переходит в зону чувствительности обеих шкн. При этом появляются импульсы на выходах фазовых 45 дискриминаторов 13 и 12. Эти импульсы поступают ка входы элемента И 19, в результате чего на его выходе вырабатываются импульсы тактовой частоты. Первый из этих импульсов запускает блок 20 выделения одиночных импульсов, в 50 результате чего на его выходе появляется импульс, который является разрешающим для выдачи содержимого регистра в ЭВЪ 1, Импульсы с выхода элемента И 19 поступают также ка вход второто младшего разряда регистра 15 координат до тех 55 . пор, пока съемник 4 находится в пределах облас. ти чувствительности обеих шик. После выхода из этой области счет прекращается, а когда съем. кик 4 выйдет за пределы всех трех эбластей, им6874 ка 7 управления продолжают поступать и, в частности, следующий импульс возбуждает очередную шину. Но так как съемник расположен над ней симметрично, то, следовательно, суммарный маг. нитный ток через катушку съемника равен нулю.При этом импульс опроса, поступающий на уже взведенный предыдущим сигналом съемника блок 14 выделения одиночных импульсов, не обнаружив индуцированнного им импульса со съемника, проходит на выход блока 14, добавляет еди 1 о нину в разряд регистра координат, чем достига. ется точный результат измерения. Этим действием цикл непосредственного измерения одной иэ координат заканчивается, в связи с чем импульс . с выхода блока 14 поступает также через элемент 5 ИЛИ иа вход блока 7 для прекращения опроса .координатных шин и на блок 17, Блок 7 управления автоматически переключает - , устройство на измерение второй координаты.гоВо втором случае координата формируется также до появления индуцированного сигнала на выходе "а" амплитудно-фазового дискриминатора 11, но при этом.съемник 4 координат возбуждается дополнительно шиной справа от 25 него, В результатеэтого на выходе дискрими. натора появляется сигнал, который, поступив на разряд 2 регистра 15 координат, добавляет к егокоду величину, эквивалентную 0,5, что соответствует положению съемника между шинами.ЭО Пройдя через элемент ИЛИ 16 на вход блока 7 управления, этот сигнал прекращает опрос коор. динатных шин 2 и передает содержимое регист. ра 15 координат через блок 17 на выход (в ЭВМ),Вторая координата измеряется таким же об- з 5 разом, Следует отметить, что при обработке одной точки в общем случае может встретиться как первый, так и второй случай.Предлагаемое устройство для считывания гра. фической информации обеспечивает возможность 4 оперативной настройки его на минимальную ве. личину средней ошибки определения координат. При этом существенно повышается коэффици. .ент использования устройства, уменьшаются трудовые и аппаратурные затраты при ремонте, на. 45 ладке и профилактических работах, снижаются 54 8требования к температурной стабильности блоков и элементов схемы, повышается точность ввода графической информации,Формула изобретения Устройство для считывания графической ин.формации, содержащее планшет, выполненный ввиде системы двух взаимно ортогональных ко.ординатных шин, соединенных с первым блокомкоммутации, съемник координат, подключенныйчерез усилитель к амплитудному дискриминато.ру и через ключ - к блоку управления, первыйблок" выделения одиночных импульсов, соединен.ный с первым фазовым дискриминатором, элементом ИЛИ и регистром координат, вход которого через блок управления подключен к блокусопряжения и к первому фаэовому дискриминатору, соединенному через регистр координат сблоком сопряжения и через элемент ИЛИ с блоками управления и сопряжения, элементы И, задержки и запрета, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности устройства, оносодержит второй блок коммутации, соединенныйс амплитудным и первым фазовым дискриминаторами, с первыми блоками коммутации и выделения одиночных импульсов, с блоком управления и с группой координатных шин планшета,второй фазовый дискриминатор, входы которогонепосредственно и через элемент задержки подключены ко второму блоку коммутации, а выходы соединены с элементом запрета и элементом И, третий фазовый дискриминатор, подклю.ченный к второму блоку коммутации, элементам И и ИЛИ, и второй блок выделения одиночных импульсов, входы которого соединены с регистром координат и через элементы И и запрета - со вторым блоком коммутации, а выходподключен к блоку сопряжения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Ио 406211,М. Мл. О 06 К 11/00, 1974.2. Патент США Нф 3818133, кл. 178-18,опублик. 1974,.,Заказ 5730 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 780 НИИПИ Государственного по делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Рауш комитета ССС рытийкая наб., д. 4 Корректор М.СелехманПодписное