Устройство для считывания графической информации с экрана электронно-лучевой трубки

СОВХОЗ СОВЕТСНИ 1СООИАЛИСТИЧЕСИИХРЕСПУбЛИН б К 11/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТРЫТИЯМ Е ИЗОБРЕ 7 ЕН 1 Р ИСА АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЙЬСТ 2изобретение отн(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИКИ С ЭКРАНА ЭЛЕКНО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ сит:я к автамастройству дляй информациибыть использова аст сти к у фическа мажет интерак ека с Этике, в ачитыва Л с эк но в тивного взаимоБМ, Цель изобреении быстродейсистемах вия чела с ни авь остаи твия устройства, Ц остигается путем р3 ставленная ож в еал:арке о е но го черезстр 6.РАФЫРОНся ввеи форми. иечив пер,гор Изобретение относи ке, в частности к уст тывания графической и на электронно-лучевой и может быть использо тся к автомати роиству для счи нформации с экртрубки (ЭЛТ),но в системах йствия человеЦель изобретения - повьпдение быстродействия устройства,На фиг1 представлена блок-схемаустройства; на фиг,2 - схемформирования маркера; на фима блока памяти; на фиг,4блока сенсорного управления,Устройство (фиг.1) содержит усилитель-ограничитель 1, компаратор 2,первую 3,4 и вторую 5, 6 группы элементов И, блоки 7 и 8 памяти, рев рсивные счетчики 9 и 10, блоки 11 совпадения, триггер 12, блок 13 формирования маркера, блок 14 сенсорного управления, съемник 15 координат, выа блока г,З - схе- схема е 42 инлов,Ус ледунщим об ство рабатае интерактивного взаика с ЭВМ. 811 г 157 ности перемепення ку вема коарч;: лукара станд;. тнс разложения, чта абе нием клюа, двух ин рователя ".и на;,а, 4 полненный в виде пера, алак 16 синхронизации, содержащий счетчик 17,генератор 18:.в . счетчик 19, смеситель20, блок 21 видеоконтроля и источник22 видеосигналаБлок формирования маркера (фиг,2)содержит формирователи 23 и 24 импульсов, инверторь."-дифференциаторы25 и 26, формировь гели 27 и 28 импулсов, группу элементов ИЛИ 29, мультиглексоры ЗО и 3 1, групп; эл-ментов И32 и 33Блок памяти (фиг,3) содержит дифференциаторы 34 и 35 формировател36 инверсного импульса., триггеры 37,38 десдаратор 39,Блок сенсорного управления (фиг,4содержит ключ 40, первый 41 и второйверторы, формирователь 43 сигнаПосле включения сигналы на выходах блоков 7 и 8 отсутствуют, реверсивные счетчики 9 и 10 находятся в произвольном состоянии, а источник 22 видеосигнала начинает вырабатывать полный видеосигнал, кадровые и строчные синхроимпульсы, Последние поступают навход тактового генератора 18 и счетчик 19 строк. После возбуждения тактового генератора 20 входным синхроимпульсом, он начинает вырабатывать импульсы, определяющие дискретизацию по оси Х (в пределах строки) и поступающие на вход счетчика 17 в момент совпадения цифровых кодов на выходах соответственно реверсивного счетчика , 9 и счетчика 19 строк, реверсивного,счетчика 10 и счетчика 17 на входахблоков 11 вырабатываются сигналы, оп; ределяющие начало формирования марке ра по соответствующим осям и поступающие на входы блока 13 Формирования маркера. На третий вход .блока 13поступает меандр, вырабатываемый ,триггером 12, на вход которого посредством подключения к соответствующе. му выходу источника 22 видеосигнала, поступают кадровые синхроимпудьсы.Таким образом, положительный уровень , сигнала на входе блока 13 соответствует периоду нечетного поля стандартного телевизионного черезстрочного разложения.Сигнал с выхода блока 11 совпадения по У, поступающий на вход форми 35рователя 23, определяет начало формирования маркера в пределах кадра (по оси У), формирователи 23 и 26 импульсов по У, соединенные через инвертор-дифференциатор 25, формируют два импульса длительностью в четыре строки так, что начало первого из них определяется приходом сигнала с выхода блока 11 совпадения по У, а его задний Фронт определяет начало Формирования второго импульса на вы- ходе формирователя 27.Таким образом, импульс на выходе Формирователя 23 определяет верхнюю половину маркера, а импульс на выходе50 формирователя 27 - нижнюю. Оба этихсигнала объединяются элементом ИЛИ29, сигнал на выходе которого определяет те строки телевизионного кадра,в пределах которых должен формироваться маркер.Сигнал с выхода блока 11 совпадения по Х поступает на вход Формирователя 24 импульсов по Х и определяет начало формирования маркера в пределах строки (по оси Х), Аналогично процедуре формирования маркер по оси У, формирователи 24 и 28, соединенные через инвертор-дифференциатор 26, формируют два импульса длительностью в восемь элементов так, что задний Фронт первого из них определяет начало формирования второго, т.е. импульс на выходе Формирователя 24 определяет левую половину маркера, импульс на выходе формирователя 27 - правую. На управляющие входы мультиплексора 30 и 31 поступает меандр, определяющий четность поля черезстрочного телевизионного разложения, а информационные входы мультиплексоров 30 и 31 подключены к выходам формирователей 24 и 28 импульсов по Х так, что при не-четном поле на выходе мультиплексора 30 вырабатывается сигнал, соответствующий левой половине маркера, на выходе мультиплексора 31 - правой половине маркера, а при четном поле: на выходе мультиплексора 30 - сигнал правой половины маркера, на выходе мультиплексора 31 - сигнал левой половины маркера, а процедуру форми- рования маркера завершают операции логчческого умножения сигналов, определяющих его положение по строкам и столбцам посредством элементов И 32 и 33.При нечетном поле сигнал на выходе элемента И 32 определяет правую половину маркера, на выходе элемента И 33 - левую половину маркера. При четном поле сигналы на выходе элемента И 32 определяют левую половину маркера, на выходе элемента И 33 - правую половину маркера, Эти сигналы поступают на вход смесителя 20, третий вход которого подключен к источнику .видеосигнала 22, Посредством смесителя 20 сигналы на восходах элементов И 32 и 33 замешиваются в видеосигнал таким образом, что сигнал на выходе элемента И 32 определяет подавление видеосигнала ("зачернение" экрана), а сигнал на выходе элемента И 33 - "засветку" экрана, Ридеосигналс замешанным сигналом маркера поступает на вход блока 21, При этом вместе с произвольным полутоновым изображением, определяемым источником видеосигнала 22 на экране блока 2 1 индицируется прямоугольный маркер, 5 161состоящий из левой и правой половинВ пределах нечетного полукадра леваяего половина светлая, правая - темная, в пределах четного полукадразасветка половин - инверсная. Такоймаркер хорошо заметен на любом фоне,а его местоположение на экране определяется состоянием реверсивных счетчиков 9 и 10,На съемнике 15 координат закрепляются два контакта. На первый подаетсянулевой потенциал, а второй соединенс входом ключа 40, выполненного ввиде сенсорного переключателя. Сен-.сорный переключатель собран на полевом транзисторе по схеме с общим истоком. На исток этого транзистораподается постоянное отрицательноенапряжение, которое также через сопротивление порядка нескольких мегаомподается на затвор. На сток транзистора, через сопротивление порядка нескольких килоом, подается постоянноеположительное напряжение. Затвор этого транзистора соединен с вторым контактом съемника 15 координат, в исходном состоянии трйнзистор закрыти на его стоке, который одновременноявляется выходом ключа 40, присутствует сигнал положительного уровня.Сущность ускоренного перемещенияи съема координат заключается в следующем. При прикосновении пальцем одновременно к двум контактам, закрепленным на съемнике 15 координат, назатвор транзистора, на котором собранключ 40, подается нулевой потенциал.Транзистор открывается и напряжениена его стоке, являщцемся выходом клю-ча 40, меняется с положительного уровня до нулевого. Таким образом происходит переключение ключа 40. Наличиедвух контактов исключает ложные сра=батывания блока 14 в результате случайного прикосновения к одному изуказанных контактов, поэтому введениенового блока практически не снижаетнадежность работы устройства,Поскольку после включения устройства реверсивные счетчики 9 и 10, определяющие местоположения маркера наэкрана ЭЛТ, находятся в произвольном.состоянии, маркер соответственно занимает произвольное положение наэкране ЭЛТ. Для перемещение маркерав. точку начала съема информации необходимо поднести съемник 15 координатк этой точке и одновременно коснуться 5759 6пальцем контактов, закрепленных нанем. Сигнал на выходе съемника 15 координат, появившийся в момент прохождения луча ЭЛТ в области его апертуры, поступает на вход усилителя-,ограничителя 1 и посредством компаратора2 он преобразуется в бинарный сигнал,пригодный для обработки логическИмиблоками. Этот сигнал подается на второй вход формирователя 43 сигналаперезаписи, на другой вход которогочерез инвертор 4 1 подается сигналключа 40, а на третий через инвертор42 сигнал тактового генератора 18.Назначение этого сигнала заключаетсяв том, чтобы разрешить прохождениеформируемого сигнала перезаписи в тотмомент, когда счетчики 9 и 10 находят ся в установившемся состоянии. Выходной сигнал формирователя 43 разрешаетперезапись состояния счетчиков параллельным кодом в реверсивные счетчики9 и 10, определяющие координаты мар кера на экране ЭЛТ. Таким образомво время следующего кадра маркер отоб"разится на экране в месте нахождениясъемника 15 координат. Ввиде того,что состояние счетчиков 9 и 10 опре деляет координаты маркера, сигналыс выходов последних могут быть использованы для ввода в ЭВМ.Процедура определения направленияперемещения маркера проста, так какв случае отклонения апертуры съемника 3515 координат от центра маркера в горизонтальном направлении, его апертура соответствует либо правой, либолевой половине маркера, а на выходе 40 компаратора 2 присутствует сигналлишь в период одного иэ полей (четного или нечетного) через строчной развертки. Если сигнал присутствует впределах нечетного поля, то на выходе 4 элемента И 5 вырабатывается сигналсмещения влево, и наоборот, если сигнал на выходе компаратора 2 присутствует в период четного поля, то на вы-.ходе элемента 6 И вырабатывается сиг-нал смещения вправо, так как вторыевходы элементов И 5 и 6 подключенысоответственно к прямому и инверсномувыходам триггера 12. Блок 8 реализуетхранение управляющих сигналов смещения маркера до конца полного кадраи возбуждение прямого или инверсноговходов реверсивного счетчика 10 впределах кадрового синхроимпульса нечетного поля. Сигналы, поступакщиена вход блока 8 записываются в трчггеры 37 и 38, Дифференциатор 34 выделяет передний фронт меандра поля с5 выхода триггера 12 и запускает формирователь инверсного импульса 36, который формирует в течение 5 телевизионных строк в пределах кадрового синхроимпульса нулевой потенциал на первом входе дешифратора 39, на остальные входы которого поступают сигналы с выходов триггеров 37 и 38. Дешифратор 39 выполняет роль логического элемента, реализующего операцию возбуждения одного из входов блока 8 во время кадрового синхроимпульса. при условии, что второй выход возбужден быть не может, Точнее, если присутствует сигнал лишь на одном из выходов триггера 37 или 38, то соответствую О щий выход блока 8 возбуждается во время кадрового синхроимпульса, Если же состояние триггеров 37 и 38 одинаково (световое перо вне зоны маркера или его апертура совпадает с центром 25 маркера), сигналы на выходах блока 8 отсутствуют, Дифференциатор 35 выделяет задний Фронт инверсного импульса с выхода Формирователя 36, посредством которого триггеры 37 и 38 устанавливаются в исходное состояние.Таким образом, при смещении апертуры съемника 15 координат относительно центра маркера влево, вследствие присутствия сигнала от съемника 15 координат только в одном из полей, состояние реверсивного счетчика 10 уменьшится на 1 и в следующем кадре маркер будет сформирован на 1 элемент левее. 4 ОПроцедура управления маркером в пределах кадра (по оси У) полностью аналогична рассмотренной, При смещении апертуры съемника 15 координат, относительно центра маркера по вертикали сигнал на выходе компаратора 2 присутствует лишь во время Формирования одной из половин верхней или нижней).маркера, информация о которых поступает в виде сигналов с соответствующих выходов блока 13 формирования маркера. НапримЕр, если апертура съемника 15 координат смещена вверх относительно центра маркера, то сигнал на выходе элемента И 3 сме 55 щения вверх присутствует, на выходе блока 4 смещения вниз - отсутствует . Состояние выходов. элементов И 3 и 4 записывается в блок 7, первый выход которого в пределах кадрового синхроимпульса возбуждает инверсный вход реверсивного счетчика 9. Его состояние. уменьшается на 1,и в следующем кадре маркер будет сформирован выше,Формула изобретенияУстройство для считывания графической информации с экрана электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее усилитель-ограничитель, вход которого соединен с первым выходом съемника координат, вход которого оптически связан с экраном ЭЛТ, а выход усилителя-ограничителя подключен к информационному входу компаратора, выход которого соединен с одними входами элементов И первой группы, другие входы которых подключены к соответствующим выходам блока формирования маркера, триггер, счетный вход которого является первым синхронизирующимвходом устройства, а прямой выход подключен к управляющему входу блока формирования маркера, вторую группу элементов И, входы которых соединены с выходом компаратора и с соответствующими выходами триггера, блоки па-., мяти, синхронизирующие входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И первой и второй групп, управляющие входы соединены с прямым выходом триггера, а выходы подключены к суммируюшим и вычитающим входам реверсивных счетчиков, выходы которых соединены с одними информационными входами соответствующих блоков совпадения, другие информационные входы которых подключены к первому и второму выходам блока синхронизации соответственно, а выходы блоков совпадения соединены с информационными входами блока формИрования маркера, выходы которого являются информационными выходами устройства, а тактирующий вход блока синхронизации является вторым синхронизирующим входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит ключ, вход которого соединен с вторым выходом съем- ника координат, первый инвертор, вход которого подключен к выходу ключа Формирователь сигналов, первый вход которого соединен с выходом первого инвертора, второй вход подключен к выходу компаратора, а выход соединен с синхронизирующими входами реверсив 9 1615759 10ных счетчиков, информационные входы которого соединен с третьим выходом,которых подключены к первому и второ- блока синхронизации, а выход подклю-му выходам, блока синхронизации сост- чен к третьему входу формирователяветственно, и второй инвертор, вход сигналов.1 Ь 15759 8 х.3 оставитель А,Романовехред Л,Слийнык гедак Ципл 1 атр ушев а орре ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101