Устройство для считывания информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1046754 3(500 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ тригто а(7А рн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ордена Ленина институт китики АН Украинской ССР(54)(57) 1. УстРОЙствО для считывАния,ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок возбуждения, выходы которого соединены с вертикальными шинами матрицы считыванияинформации, компаратор, выход которого соединен с информационным входомрегистра и блок управления, первый ивторой выходы которого соединены сблоком возбуждения, третий выход соединен с управляющим входом компаратора, а четвертый является синхронизирующим выходом устройства, выходырегистра являются информационными вылсходами устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены триггер,счетчик и коммутатор, информационныевходы которого соединены с горизонтальными шинами матрицы считыванияинформации, при этом управляющий входкоммутатора соединен с пятым выходомблока управления, шестой выход блокауправления соединен с первыми входами триггера и счетчика, выход компаратора соединен с вторым входом гера, а вход - с выходом коммута р второй вход счетчика соединен с выходом триггера, а выход - с входом блока управления и с управляющим входом регистра.2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вертикаль" ные шины считывающей матрицы состоят из последовательно соединенных пар П-образных проводников, соединенных последовательно, горизонтальные шины состоят из двух полуобмоток, расположенных параллельно и соединенных встречно, полуобмотки горизонтальных шин индуктивно связаны с соответствующими П-образными проводниками вертикальных шин.3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор, первый, второй и третий формирователи, первый и второй дешифраторы, и счетчик, первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дешифраторов, третий выход счетчика является шестым выходом блок управления, выход генератора соединен с входами счетчика и первого и второго формирователей, выходы первого, второго и третьего формирователей яв" ляются соответственно первым, третьим и четвертым выходамиблока управления, выходы первого и второго дешифраторов являются соответственно вторым и пятым выходами блока управления.1 гоИзобретение относится к вычисли"тельной технике и может быть использовано, например, для ввода информации в ЭВМ в автоматизированных системах управления.Известны устройства для считывания информации, содержащие генераторы, считывающие элементы, усилители иэлементы распознавания, соединенные свыходами усилителей и предназначенные для считывания информации с носителей с кодовыми элементами, изготовленными из пластинокнебольшого размера 1.Однако указанные устройства сложны, громоздки и, кроме того, не допускают высокой плотности информациина носителе,Известно также устройство для считывания информации, содержащее блоквозбуждения, выходы которого соединены с вертикальными шинами матрицысчитывания информации, компаратор,выход которого соединен с информационным входом регистра, и блок управления, первый и второй выходы которого соединены с блоком возбуждения, третий выход соединен с управляющим входом компаратора, а четвертый является синхронизирующим выходом устройства, выходы регистраявляются информационными выходамиустройства г.2 3 .Известное устройство характеризуется недостаточной надежностьюиз-за чувствительности к сдвигу носителя информации относительно центра считывающих элементов, а такжеиз-за наличия моточных элементов.Цель изобретения - повышение надежности устройства для считыванияинформации,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для считывания информации введены триггер счетчики коммутатор, информационнне входыкоторого соединены с горизонтальнымишинами матрицы считывания информации,при этом управляющий вход коммутатора соединен с пятым выходом блокауправления, шестой выход блока управления соединен с первыми входамитриггера и счетчика, выход компаратора соединен с вторым входом триггера, а вход - с выходом коммутатора,второй вход счетчика соединен с выходом триггера, а выход - с входом блока управления и с управляющим входомрегистра,1 б 754 2Вертикальные шины считывающей мат"рицы состоят из последовательно соединенных пар П-образных проводников,соединенных последовательно, горизонтальные шины состоят из двух полуобмоток, расположенных параллельно исоединенных встречно, полуобмотки горизонтальных шин индуктивно связаныс соответствуоцими П-образными про- гО водниками вертикальных шин.Кроме того, блок управления содержит генератор, первый, второй и третий формирователи, первый и второйдешифраторы и счетчик, первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дешифраторов, третий выход счет"чика является шестым выходом блокауправления, выход генератора соединен 20 с входами счетчика и первого и второго формирователей, выходы первого,второго и третьего формирователей являются соответственно первым, третьими четвертым выходами блока управлед 5 ния, выходы первого и второго дешифраторов явпяются соответственно вторыми пятым выходами блока управления.На фиг,1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства;на фиг.2 - считывающий элемент.Устройство содержит считывающиеэлементы 1, шины 2 возбуждения, съемные шины 3, блок ч возбуждения считывающих элементов, коммутатор 5 35коммутатор б, триггер 7, счетчик 8,регистр 9, носитель 10 кодов, модулирующие элементы 11, блок 12 управления, задающий генератор 13, счетчик 14 опроса считывающих элементов,дешифратор 15 входов опроса считывающих элементов, дешифратор 16 и формирователи 17, 18 и 19.Устройство работает следующим образом.45Блок 1 возбуждения поочередно опрашивает считывающие элементы 1, Приопросе считывающих элементов импульстока подается в шину 2 возбуждения,которая имеет участки АБ, ВГ, ДЕ иЖЗ, параллельные парной съемной шине 503 (фиг.2), При изменении тока в ши"не 2 возбуждения на фронтах импульса 1 на индуктивно связанных участках АБ, ВГ, ДЕ и ЖЗ съемной шины индуцируются сигналы ЗДС ег е , еЗ ие. Так как участки АБ и ВГ шины воз"буждения направлены встречно по отношению к съемной шине, то результирующий сигнал на выходе съемной шины.равен разности сигналов, индуцированных на этих участках, т,е. еРе= =е +е)- (е З + е.,). Участки АБ, ВГ, ДЕ и ЖЗ равны. Поэтому в исходном состоянии сигналы е , е , е и е2 ф З Д 5 равны и результирующий сигнал равен нулю.Если участок АБВГ накрыть проводящей поверхностью, а участок ДЕЗЖ оставить открытым, то при изменении 10 тока в шине возбуждения в проводящей поверхности возникнут вихревые токи, поле которых направлено встречно полю тока в шине возбуждения, в результате чего сигналы, индуцированные на участках АБ и ВГ, уменьшаются е+ е 2)( е + е, Результирующий сигнал на выходе съемной шины будет отрицательным еРЫ 3 е+ е 2)-(е+ е,)= -е20Если участок АБВГ оставить открытым, а участок ДЕЗЖ накрыть проводящей поверхностью, то сигналы, индуцированные на участках АБ и ВГ, будут больше, чем на участках ДЕ и ЖЗ, и результирующий сигнал на выходе съемной шины будет положительный Ре = е+Таким образом, в предлагаемом устройстве "1" и "0" представляютсязо разнополярными сигналами.Возможны несколько способов организации матрицы считывающих элементов. При одном из них число шин возбуждения равно числу считывающих элементов, а одна пара съемных шин последовательно охватывает все считывающие элементы. В этом случае число элементов возбуждения блока 4 равно числу считывающих элементов, а пара съемных шин подключена к одному4 О усилителю воспроизведения. Такой способ-организации матрицы считывающих элементов характеризуется повышенными затратами схем возбуждения блока 4 и низкой плотностью считывающих элементов с повышенным уровнем помех.Другой способ предусматривает число шин возбуждения равным числу столбцов матрицы, а число съемных шин - числу строк. Причем каждая пара50 съемных шин, охватывающих одну строку матрицы, подключена к своему усилителю воспроизведения. Такая схема отличается высокими затратами оборудования и плотностью считывающих эле ментов.При еще одном способе число шин .возбуждейия равно числу столбцов матрицы, а съемные шины подключенык входам коммутатора, коммутирующегосъемные шины на один усилитель воспроизведения блока 4, Способ характеризуется высокой плотностью считывающих элементов и низкими затратамиоборудования,В предлагаемом устройстве применена мультиплексная схема выборкисцитывающих элементов.Задающий генератор 13 блока уп"равления запускает счетчик 14 опроса считывающих элементов, Причеммладшие разряды счетчика служат длявыборки съемных шин, а старшие "для выборки шин возбуждения, поэтомумладшие разряды счетчика 14 подключены к дешифратору 16, а старшие - кдешифратору 15 входов опроса считывающих элементов. Таким образом, приработе счетчика 14 в счетном режимепроисходит последовательная выборкавсех считывающих элементов матрицы.При выборке шин возбуждения матрицыв каждую шину подается импульс тока,который формируется в блоке 4 возбуждения. При этом на один из входовсхемы совпадения блока возбужденияподается потенциал от дешифратора 15,а на второй - импульс тока от формирователя 17. При совпадении разрешающего потенциала дешифратора 15 иимпульса тока формирователя 17 в вы"бранную шину возбуждения поступаетимпульс тока опроса считывающих эле"ментов. При подаче импульса тока вшину возбуждения оказываются возбужденными все считывающие элементы, об"разованные этой шиной , и на всехсъемных шинах индуцируются считанныесигналы, которые поступают на входыкоммутатора, Дешифратором 16 выбира"ется нужная съемная шина, и выбран"ный и предварительно усиленный сигналпоступает на вход компаратора 6, Вкаждом такте генератора формировате"лем 18 вырабатываются стробирующиесигналы компаратора, которые выделяют считанные информационные сигналына фоне помех. На выходе компараторасчитанные информационные сигналыимеют уровни, достаточные для управления логическими элементами стан"дартных микросхем. С выхода компаратора информация поступает в выходнойрегистр, куда она заносится по сигналу от накопительного счетчика 8,Для фиксации правильной установки,носителя кодов над матрицией считы 10467 Яформации с носителя кодов накопительный счетчик подсчитывает количество"1", считанных без обратного переклюв выходной регистр, а из блока управный считывающий элемент матрицы опрашивается последним. Информация этого вающих элементов и разрешения выдачи информации с выходного регистра вматрицу считывающих элементов введенодин элемент. В нормальном состоянии упри отсутствии носителя кодов )с него считывается "0", а при установке над ним модулирующего элемента считывается "1", Для этого участки АБ и ВГ в этом элементе выполнены. 1 длиннее, чем участки"ДЕ и ЛЗ, Разность длин этих участков выбирают такой, чтобы при помещении модулирующего элемента над участком АБВГ считанный сигнал менял полярность, т.е. чтобы выполнялось условие е+ ее . + е, .Участки АБ и ВГ в этом элементе выполняются такой же длины, как и во всех информационных элементах, а участки ДЕ и ЖЗ - короче. Таким образом, переключение этого контрольного элемента из "0" в "1" произойдет когда все модулирующие элементы будут находиться над своими считывающими элементами матрицы.Для повышения надежности распознавания переключения контрольного элемента из "0" в "1" в устройство введен накопительный счетчик. При установка носителя кодов над считывающими элементами на границе переключения контрольного элемента из "0" в н 1 н в результате тремора руки этот элемент может несколько раз переключаться из "0" в "1" и обратно. В резупьтате с носителя может быть считана ложная информация. Поэтому в устройстве выполнено условие съема информации при многократном считывании "1 н с контрольного элемента. Это условие выполняется благодаря наличию накопительного счетчика, включенного между компаратором 6 и выходным регистром, При считывании инчения в "0 с контрольного элемента,и при заполнении "единицами" вырабатывает сигнал занесения информации пения выдается сигнал съема информации с выходного регистра. Контрольэлемента заносится в триггер 7, на информационный вход которого поступает информация из компаратора б, а вход синхронизации подключен к стар-,5 1 О 15 20 ь 25 30 35 до 50 шему разряду счетчика 1. Сигнал свыхода триггера 7 подается на входустановки в "0" накопительного счетчика 8, на счетный вход которого поступает сигнал от старшего разрядасчетчика 14. Переключение старшегоразряда счетчика 1 ч в "0" соответствует последовательному опросу всехсчитывающих элементов матрицы, последний из которых является контрольным, Если контрольный элемент считывает "0", то уровень на выходетриггера 7, устанавливает накопительный счетчик 8 в "0", Если на выходетриггера / "1", то накопительныйсчетчик подсчитывает количество опросов контрольного считывающего элемента матрицы и при достижении заданного количества, что соответствует переключению старшего разряданакопительного счетчика, происходитзанесение считанного кода в выходнойрегистр 9, Одновременно в блоке управления происходит формирование сигнала управления кода выходного регистра и разрешения его опроса,Носитель кодов в предлагаемом устройстве может быть выполнен из изолирующего и проводящего материала. Впервом случае модулирующие элементыпредставляют собой проводящие участки, расположенные над участками АБВГсчитывающих элементов при записи "1"или над участками ДЕЖЗ при записи 0".В этом случае носитель кодов можетбыть изготовлен фотохимическим методом из фольгированного диэлектрика.Во втором случае модулирующие элементы представляют собой отверстия илиуглубления в проводящем материале,расположенные над участками ДЕЖЗ считывающих элементов при записи "1" илинад участками АБВГ при записи "0".Носитель кодов с модулирующими элементами может быть выполнен в этомслучае из фольгированного диэлектрика методом перфорации, фотохимическойпечати, сверления металла или, штамповкой.Считывающие элементы в предлагаемом устройстве имеют плоскую конструкцию, поэтому плотность информации в ней определяется их геометрическими размерами и может достигатьболее 10 элементов на 1 см 2. Устройство надежно функционирует при удалении носителя кодов от считывающихэлементов до 1 мм. Считывающие эле1016751 7менты представляют собой печатные проводники, изготовленные методом фотохимической печати одновременно с иэготовлением печатной платы схем уп. равления. Точность изготовления считывающих элементов определяется технологией изготовления печатных плат, Такие элементы не требуют индивидуальной подстройки.Таким образом, технология изготовления предлагаемого устройства намного проще, чем известных индукционных устройств считывания ко.дов. Б Технико-экономический эффект отиспользования изобретения заключаетсяв повышении надежности устройствавследствие его меньшей цувствительности к точности положения информацион" 10 ных пластинок и отсутствия сложныхиндуктивных маточных элементов.1046754 Составитель К, МиляевРедактор А,Огар Теехред Ж,Кастелевич Корректор,О.Б о С илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,47 Тираж 706 НИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 035, Москва, Ж, Раушска