Устройство для считывания графической информации

(23) Приоритет Опубликовано 23,08,82, Бюллетень31Дата опубликования описания 23,08,82 по делам нзабретеннй н отерытнй(7) Авторы изобретения нСЕ:(1)Э, Н. Леонович, В, А, Рудой и В. С, Жук ъ МЧР 4. .- . ь.1 М 071.н ф Институт технической кибернетики АН Бепорусской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧГСКО 11 ИНФОРМАЦИИ 1 Изобретение относится к автоматике и вычиспительной технике и может быть испопьзовано дпя ввода графической инфор мации в ЭВМ ипи выдачи на машинныйноситепь.По основному авт, св, М 858035 известно устройство считывания графической информации, содержащее планшет, выпопненный в виде двух взаимно ортогонапьных групп координатных шин, соединенных с соответствующими коммутаторами, входы которых подключены к блоку управления, съемник координат, подключенный к блоку усиления, связанному с бпоком управления, элементы И, входы которых соединены с первым и вторым счетчиками, фазовые дискриминаторы,подключенные к выходам блока усипения и ко входу первого элемента ИЛИ, подкпюченных к счетчикам и к бпоку управления,р 0 блок анализа фаз сигналов, входы которого подключены к фазовым дискриминаторам, а выход соединен с первым элементом ИЛИ и с элементами И, второй эпемент ИЛИ, подключенный к бпокам управпения и усиления, и третий эпемент ИЛИ,входы которого соединены с бпоками анаиза фаз сигналов и управления, а выходподкпючен к счетчикам, причем съемниккоординат содержит две группы катушексчитывания, распопоженных взаимно перпендикулярно, а катушки считывания одной группы соединены поспедоватепьно ив противофазе,Недостатком известного устройстваявпяется неудобство в работе и манаяскорость процесса считывания, так какоператору требуется не топько наводитьвизирное перекрестие на считываемыеточки, но и строго выдерживать ориентацию съемника координат в процессе счи.тывания. Образование в процессе работыугла ос между направлениями установкикатушек считывания и соответствующимикоординатными шинами искажает (в сторону уменьшения) заданное расстояние Рмежду центрами катушек считывания внаправлении соответствующих координат 953 т 343где) ф --р Е -р соэ; максимадьное число импупьсов, образующих код точного отсчета при с =0;55 максимадьное число импудьсов, образующих код точного отсчета при повороте съем ых осей, преобразуя его в ресстояциеР=РГо 5 сс что приводит к снижению точности счтттьтвенття. Поэтому ддя обеспечения достаточой точности оператор всевремя дегжен строго выдерживать ориентацито съемника, что вызывает бодьшоенеудобство в работе,Бель изобретения - повыцтецие быстродействия и надежности устройства,Поставденная цель достигается тем, тОчто в устройство доподнитедьно введеныпосдедоватедьно соединенные четвертыйэлемент ИЛИ, входы которогс, подкдюченьт к соответствующим выходам фазовогодискриминатора, счетчик импульсов угла 15поворота, другой вход которого подключен к генератору одиночных имчудьсов,блок памяти и сумматор, другие входыкоторого птодкдючеттьт к выходам соответствующего элемента ИЛИ группы и генератора одиночттьтх импупьсов, а выход соединен с входом счетчика точного отсчета.Съемник координат содержит основнуюкатушку считывания и две доподнитедьтые груттпьт катушек считътвачия, расподо- р 5женных взаимно перпендикулярно относиттедьно основной катушки считывания, ииндукционные датчики сигнадов угла поворота, размещенные в одной из. групп допопнитетьньтх катушек считывания на равном удапении от оснсвной катушки, считт,тваттия.Бдок коррекции точного отсчета иего связи с другими эдементами устройстве обеспе гнватот опредедение угла тх,Зсповорота съемттика относитедьно координатных осей, соответствующего ему поправочного коэтЯициента ки умножение точного отсчета на К в процессе формирования кода точного отсчета. Оче=АОвидно, что при повороте съемника координат на угон с расстояния Р между катушками считывания в направпении координатных осей преобразуются в Р щРсстБс в чем вызывается прямо пропорционедьное уменьшение вецичиньт точного отсчета ко 45 ординетьт., Это уменьшение может быть компенсировано соответствующим умножением величины точного отсчете на коэф- фициент ника координат вокруг центра визирного ттерекоестья ца угон Ж,Коэффициенты К для каждого из дискретных значений угла а, вычисдяются заранее, записываются в бдоке памяти и учитываются путем умножения каждого единичного приращения кода точного отсчета на соответствующий код коэффициента. Угон ттс поворота съемника координат опредедяется путем подсчета чцсда импудьсов, индуктированных в одном из двух индукционных датчиков сигнала угла поворота подожения съемцика в процессе опроса координатных шин до момента индуктирования сигнале в основной катушке считывания, При описанном конструктивном исполнении съемника координат очевидно, что при д =0 сигтены задан - ной полярности в двух дет тиках положения съемника координат ц основной катушке ттоявдяются одновременно и )ч что соответствует сдучато устройс.ва по основному изобретения:. Униты.я-;: то,о съемник координат имеет электрическую связь с электронным бдоком, через состветствующий кабедь, посдедций тпртт соответствующем его размещении ) от рацичивает диапазон изменения угда а. что дает возможность ограничиться отнсситедьно цебодьшим количеством дискрет:ых значений угла О: е именцо, ддя подавляющего бодьшинства сдучаев достаточноо ограничиться диапазом т: . "-,0 йа чертеже дана схема предлагаемогок о нтроття.Оно содержит пданшет 1, комщтаторы 2 и 3, съемцик 4 координат, осцовттую катушку 5 считт;твация, две доцоднитедьтцте группы катушек 6 и 7 считывания, индукционные датчики 8 и 9 сигцадов угла поворота, блок 10 усичеттия,фазовый дискриминатор 11, бдок 12 фазсигналов, блок 13 управления, первыРэлемент ИЛИ 14, эдемент И 15, второйэлемент ИЛИ 16, группы эпемецтов ИЛИ17 и 18, счетчики 19 и 20 точногои грубого отсчета, третий эдемент ИЛИ2 -бдок 22 коррекции точного отсчета,Бдок. 1 0 усиления содержит основнойусилитель 23 и допотгнитедьньте усидители 24-27, каждый из которых имеет анадоговый и управдяюший входы, сттужашиесоответствентто аналогоььтмтт и управляющими входами блока 10 усид.тия,Фазовый дискриминатор 1 1 содержитпять идентичных уздотт 28-.фазовой1дискриминации, выда ти.х сцг тагт ца одном из двух выходов в зависимости отгопярности входного сигнапа,Блок 12 анализа фаз содержит дваэлемента ИЛИ 33 и 34, входы которыхслужат входами бпока 12 анапиза фаз, авыходы подключены через соответствусшие эпементы 35 и 36 задержки к одним установочным входам триггеров 37и 38 (например, единичным входам) и кдругим (например, нупевым) установоч- О1ным входам триггеров 37 и 38, и к входам эпементов И 39 и 40 непосредственно, Два дополнительных установочных входа триггеров 37 и 38 (в данном спучаенулевые) и служат установочным входом 15блока 12 анализа фаз, а выходы триггеров 37 и 38 через эпементы И 39 и 40соединены с элементом ИЛИ 41, выходкоторого спужит выходом бпока 12Блок 13 управления содержит генера- щ 0тор 42 тактовых импульсов, соединенныйсо счетным входом распредепитепя 43импучьсов, к информационным входам которого подкпючен счетчик 44 операцийус;ановочный вход которого соединен с 25генератором 45 одиночных импупьсов,счетый вход - со входом бпока 13 управпения,.Блок 22 коррекции точного отсчетасодержит последовательно соединенныеинформационными шинами счетчик 46 импульсов угла поворота (съемцика координат), бпок 47 памяти и сумматор 48,управпяюшим входом соединенный с четвертым входом блока 22 коррекции, выходом переполнения - с выходом бпока22 коррекции, допопнитепьный эпементИЛИ 49,Устройство работает сцедующим образом. 40После установки визирного перекрестья съемника 4 координат в нужную точку оператор, нажатием кнопки в корпуссъемника 4 координат (не показана) запускает генератор одиночных импупьсов,производящий начапьные установки счетчика 44 операций, счетчик 19 и 20 грубого и точного отсчетов, триггеров 37и 38, блока 12 анализа фаз, сумматора48 и счетчика 46 импульсов угпа пово 50юта, блока 22 коррекции точного отсчета, При установке на счетчике 44 операций кода 001 операции грубого отсчета координаты Х сигнапь распредепитепя 43 импупьсов запускают коммутатор 2 коордатных шин х поступают55через эпемент ИЛИ 17 на счетный входс.етчика 19 грубого отсчета и черезэпемент ИЛИ 16 - на управпяюшие входы основного усилитепя 23 и допопнитепьных усилителей 26 и 27. При этом происходит поспедов;тепьное возбуждене координатных шин импульсами тока и подсчет, чиспа опрошенных шин гнет - ком 19 грубого отсчета.Если съемник 4 координат повернутотностепо коордиатьх шпн на ЯГОД ж,то в процессе опроса координатных л наступает момент,. когда вазьуждены шиы расположенные справа от центра одного из двух индукционных датчиков 26 и 27 угла Ждотого, как возбудится шина, находяшаяся справа от центра основной катушки считывания, В зависимости от направпеия поворота съемника 4 координат од из допо.итепьных усилитеей 26 и 27, стробруелый импульсами по выходу 001 распредепптепя 43 импульсов выдает сигиж, которые, пройдя соответствуюший и;. н"зпев 31 32 фаэовой дскримац поступаот по первому или второму входу бпока 2 ксррекци точного отсчета через допочн-ель.ный эпемент ИЛИ 49 нв счетчик 46 ил- пу льсов угла поворота. При возукден: первой координатной шины, нах дяшейся справа от центра основной катушки 5 считывания основной усипитепь 23, стробируемый импупьсами по выходу 001 распределтепя 43 иытучьсов выдает индуктированный сигнал опредепеой попярности, выдепяемый узлом 28 фазовой д;"скриминации, с выхода которого сигнап посту-.пает через элемент ИЛИ 14 на счетчик 44 операций, чем прекрашается поступение импульсов по выходу 001, и на счетчике 44 операций устанавпивается код 010. Таким образом, в резупьтате выпоцнения первой операции опредепяется грубый отсчет координаты х (код счетчике 19) и угол поворота съемпка 4 координат (код счетчика 46).Бо второй операции (точный отсчет, определяемый кодом 010)происходит дапьнейший опрос координатных шин х; при одновременном подсчете импульсов опра- сЪ и многократном суммировании дроб;ой части числа К соответствуюшего углу поворота о съемника 4 координат относитепьно координатных шин, Дробная часть числа К; (К)1) записана в бпоке 47 па-, мятй и опредепяется содержимым счетчц ка 46 импульсов угпа поворота, При перепопнении сумматора 48, сигнап с выхода переполнения поступает на счетный вход счетчика 20 точного отсчета и добавпяет к его содержимому едсу. Прс исходит фактическое умножение текушей9 РВепичины точ)ого отсчета координаты насоответствующий коэффициент К,. При Вылборе определенного шага ( Р) распопожения дополнительных катушек 6 считывания ня выходе группы .лопопнит. пьных,катушек 6 считывания появляется поспе)доватепьность импупьсов, попярность которых поочередно изменяется от шины кшине до тех пор, пока не возбуждаетсякопичество допопнитепьных шин, число ко-;йторых равно числу шагов смешения центре основной катушки 5 считывания относительно соответствующей шины, от которой попучен грубый отсчет. Сигнапь сгруппы допопнитепьных катушек 6 считывания стробируются импульсами с выхола010 респредепитепя 43 импущ-.сов, усиливаются дополнительным усипитепем 25,е затем узел 30 фазовой дискриминацииопределяет их попярность. С узпв 30 им- ,пульсы по двум выходам поступают вблок 12 анализа фаз, где, пройдя соответствуюший из элементов ИЛИ 33 и 34,поступают через эпементы 35 и 36 задержки на одни (например, единичные) ус5теновочные входы триггеров 37 и 38 непосредственно, а также на один иэ входов эпементов И 39 и 40, нв другие Входы которых поданы сигнапы с выходовтриггеров 37 и 38,Если фаза двух смежных индуктированных импупьсов изменяется то на выхсдах соответствующих эпементов И 39 и40 сигнеп отсутствует, Еспи же подрядследует два импульса одной полярности35(т.е, соответствующий выход узпв 30фазовой дискриминации выдает два импульса подряд), то на выходе одного изэпементов И 39 и 40 появпяется сигнеп,свидетепьствующий о том, что проиэош 4 Опо возбуждение допопнитепьного чис)икоординатных шин, соответствующего величине смешения визирного перекрестьяотносительно зафиксированной шины грубого отсчета, и формирование координа)5ты )( на этом закончится. Этот сигнап,пройдя эпемент ИЛИ 41, производит через эпементы И 15 выдачу кода счетчиков 19 и 20, на которых зафиксированак этому моменту скорректированная коОрдината Х в канап ЭВМ (ипи другое5 ОПриемное устройство), изменяется кодсчетчика 44 операций и через эпементИЛИ 21 устанавливает в начальное состояние счетчики 19 и 20 для последующего формирования координаты.55Формирование координаты происходитаналогичным образом. При этом распредепитепь 43 импульсов выдает сигнапь 1 по ВАОЛ)М 1) 1 ) И . 1.)1.)Н 1)1)ПЯ)01 ПЕ КОММутвТОРОМ 3 КОО 11 Т)1)и) 1111 Н Х.фс)1)- ,3ми РОВП 1 ии точного отсчета кс 01)10) .1 я ты участвует 1 Руцпа Лспспнитепь 1.)х катушек 7 считыВвния 1)аспОПОжс.Н)ь.х с те.,1 же )цвгсм по пряк)ой, перпенликупярной к ИРямой ряспопс)кения руппы )лр):Опн)те)ь= ных к)тушек,.) считыва)я при с)101 пэоВани)1 ТОГО же козф 6 ицие)та НОГ.".кции ",ъ,ИзОЬретение позвонит сущес ВеннО пс - Высить удобство устройства В работе и ускорит процесс с 1 итыван 1 я 1 ".-.Вестнск; устройстве оператору требовапсс),:.е тспько наводить визирное )1 ерекрест) на считъваемые точки, нс и строго Выдерживать Ориентацию сьемникя ксорд)нат В процессе считывания, ттобъ 1 обеспе )ить высокую точность. 1) предпоженнок устройстве устраняется тпебование ж. сткой сриентяции съем)1 ика коорд) нет и с та)ОВи тся Возможным его поворот прсохранен; той же точности, Учитывая. Нтс сь;мник координат связан с блоком усипенп .е 1: .э гибкий кабель, последнии, при сост: - Отству)сшем Ого Размещении огра п)чВЯ".диапазон изменения у).па пОВООств съем- )щкв кос")инат, что лает Воэмож)ость ограничится ст 1 ос 1 тепт- нс небоьшим кс)ичеством д)1 скреньх значений угпа поворота 0 Яиме)п;,) дпч полавпяюшегс бо" ь- ШИНСТВВ. СП"ЧЯЕВ ДОСТЯТСЧНО ОГРЯНИчит)- ся диапазоном а: ф 30 Р пспуавтомвт чс к)х устройствах весь процесс счить: - . вания можно разлепить на двв этапа; установка оператором Визирного перекрес -съемникя координат няд сии тъваемой точкой и непосредственное считывание (рабств устройстве ),Бтспой этап Выполняется ппимевнс В 5)0-00 Раз быстпее первого, 13 ленном , Гпсйстве В 1)емя Выпспнгдни) ггВ);,гоэтапа нескОдько уменьп)тся пс сряВне Пикс известным. псскспьку оператору надопишь невоЛить съемник координат на с и- ть Вяекъ)е точки. Б известном ст)-,0":стВе, кроме того от Операторы требсвапосьсше и постоянно Выдерживать точп ю ориентац)10 съемника ксослиивт ст.ссте-.ь 1 О к 01)рдинятных )пинтс эа;1; ИО 110 цссс считывания инфссм 1 п прихг)1 о В 1,5 Ряэа.Формупаэобг,тенСТРОЙСВО ДПЯ СЧ)тнВП)П)я 1 Я 1)1;ческсй инфОрмации пс Явт с)". 80)) 0 Т П И Ч Я 1 С Щ Е 1;: И 1" М, ".О, С 1.0- пью повышения быстролейств 1)я ;.+: - ности устройства, оно сслс.ржит );. )10)н)9 95вате пьно соединенные четвертый элементИЛИ, входы которого подключены к соответствующим выходам фазового дискриминатора, счетчик импупьсов угна поворота,другой вХод которого подкпючен к генератору одиночных импупьсов, бпок памяти и сумматор, другие входы которогоподключены к выходам соответствующегоэлемента ИЛИ группы и генератора одиночных импупьсов, а выход соединен свходом счетчика точного отсчета,3643 1 О2, Устройствопоп, 1, от личаю щ е е с я тем, что съемник координат содержчт основную катушку считывания и две допопнитепьные группы катушек считывания, распопоженных взаимно перпендикулярно относительно основной катушки считывания, и индукционные датчики сигнапов угла поворота, размещенные в одной из Групп допопнитепьных ка тушек считывания на равном удалении отосновной катушки считывания,