Устройство для считывания графической информации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик959110(51) М. К,б 06 К 11/06 Гасударственный комитет по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения А. Г. Мамедов и И. П. Кудерко Институт технической кибернетики АН Белорусской"ССР "="(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОИ ИНФОРМАЦИИ1Изобретение относится к вычислительнойтехнике, в частности к полуавтоматическимустройствам считывания координат элементов изображения с документа, принцип действия которых основан на измерении времени распространения ультразвуковой волны в различных средах, и может быть использовано для преобразования сложнойграфической информации в цифровую форму с последующим введением ее в ЭВМ,Известно устройство для считыванияграфической информации, содержащеепланшет, электроакустический преобразователь, акустически связанный с координатными микрофонами, подключенными кканалам преобразования, выполненнымив виде последовательно соединенных согласующего усилителя, амплитудного дискриминатора, триггера, элемента И и счетчикакоординат, генератор тактовых импульсов,подключенный к одним из входов элементов И, и блок управления, выход которогоподключен к электроакустическому преобразователю и к установочным входам триггеров 11,Недостатком этого устройства являетсяего низкая точность,2Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее ила ншет, электроакустический преобразователь, акустически связанный с координатными микро.фонами, подключенными к каналам преобразования, выходы которых соединены с одним из входов первого и второго триггера, второй электроакустический преобразователь и звукоприемник, подключенные к блоку коррекции, первый выход которого 10соединен с одним из входов первого, второго и третьего. элементов И, а второй - с одним из входов третьего триггера, третий электроакустический преобразователь, расположенный на подвижном пульте вво.да команд, блок управления, первый выход 1 з которого соединен с третьим электроакустическим преобразователем и подключен через последовательно соединенные третий триггер и третий элемент И ко входу вычитания первого счетчика кодов команд, 20второй - с первым электроакустическим преобразователем и установочными входами первого и второго триггера, выходы которых подключены через первый и второй элементы И к суммирующим входам первого и второго счетчиков кодов команд5о 15 45 50 соединены с третьим и четвертым счетчиками соответственно, а выходы подключены к коммутатору, первый блок сравнения, соединенный со вторым регистром и с третьим счетчиком, второй блок сравнения, подключенный к третьему регистру и к четвер- я тому счетчику, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с блоками сравнения, а выход подключен к другим входам второсоответственно и ко входам счетчиков координат, а третий - с блоком коррекции, блок анализа и блок формирования команд один из входов которого соединен с выходом блока анализа, подключенные к выходам первого и второго счетчиков кодов команд, соединенные соответственно с регистром запроса и с коммутатором, другие входы которого подключены ко входам счетчиков координат и к выходу блока управления выдачи информации, подсоедйненного к выходу регистра запроса и к шинам подключения ЭВМ, а выход коммутатора подключен к шинам подключения ЭВМ 2. Однако это устройство характеризуется недостаточно высоким быстродействием при непрерывном считывании графической информациии. Цель изобретения - повышение быстродействия устройстваПоставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет, первый электроакустический преобразователь, акустически связанный с координатными микрофонами, подключенными к каналам преобразования, выходы которых соединены с одним из входов первого и второго триггеров, второй электроакустический преобразователь и звукоприемник, подключенные к блоку коррекции, первый выход которого соединен с одним из входов первого, второго и третьего элементов И, а второй подключен ко входу третьего триг гера, выход которого соединен с другим входом третьего элемента И, подключенного к первому счетчику, формирователь сигналов управления, входы которого соединены с первым и вторым счетчиками, а выход подключен к первому регистру и к одному входу блока формирования команд, другие входы которого подключены к первому и второму счетчикам, а выход соединен с коммутатором, подключенным к третьему и четвертому счетчикам, распределитель импульсов, соединенный с первым элект. роакустическим преобразователем, с блоком коррекции и со входами первого и второго триггеров, выходы которых через первый и второй элементы И подключены к соответствующим счетчикам, блок сопряжения, соединенный с первым регистром и с коммутатором, и третий электроакустический преобразователь, введены второй и третий регистры, одни входы которых 20 25 зо зь го и третьего регистров, селектор, соединенный с распределителем импульсов, одно- вибратор, подключенный к селектору, элемент 2 И-ИЛИ, входы которого соединены с распределителем импульсов и с селектором, а выход соединен со входами третьего триггера и электроакустического преобразователя, и последовательно подключенные первый формирователь сигналов, соединенный с одновибратором, элементы И группы, выходы которых соединены с распределителем импульсов, с другими входами элемента 2 И-ИЛИ и с коммутатором, второй формирователь сигналов, входы которого соединены с распределителем импульсов и с одновибратором, а выход подключен к блоку формирования команд и к формирователю управляющих сигналов, элемент НЕ, четвертый элемент И, другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, и второй элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с формирователем сигналов управления, а выход подключен ко входу первого регистра,На фиг. 1 представлена блок-схема пред. лагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства,Устройство для считывания графической информации содержит планшет 1, первый электроакустически й преобразователь 2, акустически связанный с координатными микрофонами 3 и 4, подключенными к каналам 5 и 6 преобразования, выходы которых соединены с одним из входов первого 7 и второго 8 триггеров, второй электро- акустический преобразователь 9 и звукоприемник 10, подключенные к блоку 11 коррекции, первый выход которого соединен с одним из входов первого 12, второго 13 и третьего 14 элементов И, а второй с одним из входов третьего триггера 15, третий электроакустический преобразователь 16, расположенный на подвижном пульте 17 ввода команд, распределитель 18 импульсов, первый 19, второй 20, третий 21 и четвертый 22 счетчики, формирователь 23 сигналов управления, блок 24 формирования кодов команд, первый регистр 25, коммутатор 26, блок 27 сопряжения, первый формирователь 28 сигналов режимов работы, группу элементов И 29 и 30, второй формирователь 31 сигналов разрешения, элемент 2 И-ИЛИ 32, одновибратор 33 селектор 34, элемент НЕ 35, четвертый элемент И 36, первый 37 и второй 38 блоки сравнения, второй 39 и третий 40 регистры, первый 41 и второй 42 элементы ИЛИ.Устройство для считывания графической информации работает следующим образом,В устройстве реализуется два режима работы - дискретный и непрерывный. Режимы работы устройства задаются органами управления, условно показанными на фиг.,1 кнопками Кн и Кн 2 на входе фор5мирователя 28. Дискретный режим работы устройства осуществляется включением кнопки Кн 1, при этом кнопка Кн 2 выключена, В непрерывном режиме обе кнопки вкл юче ны.Рассмотрим работу устройства в дискрет ном режиме,Электроакустический преобразователь 2 (съемник координат) помещают на рабочем поле планшета 1 (в точку изображения, координаты которой необходимо определить или в точку пульта 17, соответствующую определенной команде) и нажимают кнопку Кн, при этом из формирователя 28 в распределитель 18 поступает через элемент И 29 сигнал о работе устройства в дискретном режиме и распределитель 8 формирует перечисленные такты работы устройства (см. фиг, 2).В первом такте сигналом от его второго выхода запускается второй электроакустический преобразователь 9 и разрешается автоподстройка генератора тактовой частоты блока 11. После того, как звуковой сигнал, излучаемый вторым электроакустическим преобразователем 9, достигает звукоприемника 1 О, на выходе последнего появляется сигнал, который осуществляет подстройку генератора тактовой части блока 11, на чем такт коррекции заканчивается и частота генератора соответствует текущим климатическим условиям,Во втором такте происходит определение местоположения подвижного пульта 17 ввода команд. Сигналом с третьего выхода распределителя 18 через первый вход элемента 2 И-ИЛИ 32 запускается третий электроакустический преобразователь 16 и триггер 15 устанавливается в единичное состояние, которое разрешает прохождение через элемент И 14 тактовых импульсов от блока 11 на вход вычитания счетчика 19, После того, как звуковой сигнал, излучаемый электроакустическим преобразователем 16, достигает звукоприемника 10, на входе последнего появляется сигнал установки триггера 15 в нулевое состояние и тем самым прекращает прохождение тактовых импульсов на вхдд вычитания счетчика 19. Число, находящееся к этому времени в счетчике 19, соответствует координате Х пульта 17 в обратном коде, и такт определения местоположения пульта 17 заканчивается.В третьем такте распределитель 18 запускает (сигналом с первого выхода) первый электроакустический преобразователь 2 и триггеры 7 и 8 устанавливаются в единичное состояние, чем разрешается поступление тактовых импульсов из блока 11 в счетчики 21 и 22 координат и на суммирующие входы счетчиков 19 и 20 через элементы И 12 и 13. В момент, когда звуковой сигнал, излучаемый первым электро 20 25 35 40 45 50 6акустически м преобразователем 2, достигает определенного микрофона 3 (4), наего выходе появляется сигнал, который,пройдя каналы 5 (6) преобразования, устанавливает триггеры 7 (8) в нулевое состояние и тем самым прекращает поступлениетактовых импульсов через элементы И 12 (13)на входы счетчиков 19 (20), 21 (22). Послетого, как звук достиг поверхности микрофонов 3 (4), заканчивается такт считывания координат точки.В четвертом такте в формирователе происходит анализ состояния и содержимогосчетчиков 9 и 20.Возможны следующие случаи.1. В счетчике 19 содержится число сознаком минус. Это означает, что оператор сдвинул пульт 17 вправо и снял координаты точки в части изображения, находящейся слева от. пульта 17, после чего необходимо выдать в ЭВМ содержимое счетчиков 21 и 22, т. е, координаты Х и У.2. Содержимое счетчика 19 является положительным и не превышает числа, соответствующего ширине пульта 17. Это означает, что оператор ввел с пульта 17 конкретную команду и необходимо сформирователь код команды, соответствующий содержимому счетчиков 19, 20 и выдать егов ЭВМ.3. Содержимое счетчика 19 являетсяположительным, но превышает число, соответствующее ширине пульта 7. Это означает, что оператор сдвинул пульт 17 влевои снял координаты точки изображеяия,находящиеся справа от пульта 17, послечего необходимо выдать в ЭВМ содержимое счетчиков 21 и 22, т. е. координатыХ и У.В первом и третьем случаях формирователь 23 выдает сигнал запроса, которыйчерез элемент ИЛИ 42, регистр 25 и блок27 вызывает прерывания в работе ЭВМ.Во втором случае он выставляет сигналзапроса на прерывания и разрешает блоку24 сформировать код команды, соответствующий содержимому счетчиков 19 и 20. Выдача информации по сигналу разрешения отЭВМ происходит через коммутатор 26.Таким образом завершается четвертыйтакт - такт обработки и выдачи информации в ЭВМ, С окончанием четвертоготакта устройство переходит в исходноесостояние и готово к съему координаточередной точки изображения или к вводуочередной команды с пульта,В непрерывном режиме работы устройства оператор помещает электроакустический преобразователь 2 на рабочее полепланшета в начальную точку обводимогоконтура изображения и нажимает кнопкиКн 1 и Кн 2. При включенных кнопках Кн 1и Кн 2 формирователь 28 формирует сигнало работе- устройства в непрерывном режиме, который поступает через элемент И 307в распределитель 18 и формирователь 31, В этом режиме электроакустический преобразователь излучает ультразвуковые волны непрерывно с определенной частотой. Распределитель 18 импульсов организует следующие циклы работы.Первый цикл работы состоит из четырех тактов описанных выше.Первый такт этого цикла аналогичен описанному, во втором такте - такте определения местоположения подвижного пуль та 17 - местоположение пульта определяется при съеме координат только первой точки контура изображения, Это достигается тем, что сигнал с третьего выхода распределителя 18 поступает в селектор 34 выделения первого импульса из последо 15 вательности и через третий вход элемента 2 И-ИЛИ 32 запускает третий электро- акустический преобразователь 16 и устанавливает триггер 15 в единичное состояние, которое разрешает прохождение через 20 элемент И 14 тактовых импульсов от блока 11 на вход вычитания счетчика 19. Дальнейшая работа устройства во втором такте совпадает с вышеописанным.Третий такт работы устройства осуществляется также, как и в дискретном режи 25 ме. В четвертом - также, как в формирователе 23 происходит анализ содержимого счетчиков 19 и 20.Если оператор вводит команду с пульта 17, то формирователь 23 вырабатывает сигнал запроса на прерывания и разрешает блоку 24 сформировать код команды, соответствующий содержимому счетчиков 19 и 20, при этом сигнал разрешения с формирователя 31 через элемент НЕ 35 блокирует сигнал результата сравнения в бло- з 5 ках 37 и 38.Если оператор обводит контур изображения на рабочем поле планшета 1, то формирователь 23 вырабатывает сигнал, который через элемент ИЛИ 42, регистр 25 и блок 27 вызывает прерывания в работе40 ЭВМ. Выдача информации по сигналу от ЭВМ происходит через коммутатор 26, при этом сигнал, выработанный по результатам сравнения в блоках 37 и 38 содержимого счетчиков 21 и 22 и регистров 39 45 и 40, через элемент ИЛИ 41 разрешает перезапись содержимого счетчиков 21 и 22 в регистры 39 и 40.В последующих цикла съема координат такт определения местоположения подвиж 50 ного пульта 17 отсутствует, так как селектор 34 не пропускает последующие сигналы запуска консоли. Кроме этого, после первого цикла съема координат сигнал с выхода формирователя 31 снимается, чем блокирует работу формирователя 23 и бло ка 24 в дальнейших циклах съема координат. Этим же сигналом разрешается прохождение сигнала результатов сравнения 8через элемент И 36, элемент ИЛИ 42, регистр 25 в блок 27, что вызывает прерывания в работе ЭВМ,При отпускании кнопки Кн 1 одновибратор 33 формирует отрицательный импульс, который переводит селектор 34 и формирователь 31 в начальное состояние.При повторении съема координат в непрерывном режиме описанные циклы повторяются.Введение новых узлов и блоков, а также новых конструктивных связей позволяет в 17 раз сократить время, затрачиваемое на оцифрование кривых при непрерывном режиме работы устройства.формула изобретенияУстройство для считывания графической информации, содержащее планшет, первый электроакустический преобразователь, акустически связанный с координатными микрофонами, подключенными к каналам преобразования, выходы которых соединены с одним из входов первого и второго триггеров, второй электроакустический преобразователь и звукоприемник, подключенные к блоку коррекции, первый выход которого соединен с одним из входов первого, второго и третьего элементов И, а второй подключен ко входу третьего триггера, выход которого соединен с другим входом третьего элемента И, подключенного к первому счетчику, формирователь сигналов управления, входы которого соединены с первым и вторым счетчиками, а выход подключен к первому регистру и к одному входу блока формирования команд, другие входы которого подключены к первому и второму счетчикам, а выход соединен с коммутатором, подключенным к третьему и четвертому счетчикам, распределитель импульсов, соединенный с первым электро- акустическим преобразователем, с блоком коррекции и со входами первого и второго триггеров, выходы которых через первый и второй элементы И подключены к соответствующим счетчикам, блок сопряжения, соединенный с первым регистром и с коммутатором, и третий электроакустический преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит второй и третий регистры, одни входы которых соединены с третьим и четвертым счетчиками соответственно, а выходы подключены к коммутатору, первый блок сравнения, соединенный со вторым регистром и с третьим счетчиком, второй блок сравнения, подключенный к третьему регистру и к четвертому счетчику, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с блоками сравнения, а выход . подключен к другим входам второго и третьего регистров, . селектор, соединенный с распределителем импульсов, одновибратор, под9591 1 та Итакт Утакт ньи Реким рабаты устроистБЯ/Ф Ит 1 т НИИПИ Заказ 6796/67 Тираж 731 Подписное илиад ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,9ключенный к селектору, элемент 2 И-ИЛИ, входы которого соединены с распределителем импульсов и с селектором, а выход соединен со входами третьего триггера и электроакустического преобразователя, и последовательно подключенные первый формирователь сигналов, соединенный с одно- вибратором, элементы И группы, выходы которых соединены с распределителем импульсов, с другими входами элемента 2 ИИЛИ и с коммутатором, второй формирователь сигналов, входы которого соедине ны с распределителем импульсов и с одно- вибратором, а выход подключен к блоку формирования команд и к формирователю 1010управляюших сигналов, элемент НЕ, четвертый элемент И, другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, и второй элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с формирователем управляющих сигналов, а выход подключен ко входу первого регистра. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР586474, кл. 6 06 К 11/06, 1974.2. Авторское свидетельство СССР744660, кл. б 06 К 1 1/06, 1976 (прототип).