Устройство для считывания графической информации

) С 06 К 11/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 Бюл. У 21 политехничес(21) 4682166/ (22) 21.04 .89 (46) 07.06.91 (71) Тульский нсти тут(57) Изобрете тьев и Е.В.Ларк12(088.8)е свидетельствоС 06 К 11/00,У 3967243,12, опублик. 19ВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИМАЦИИние относится к СР 83. ГРА втоманенный в виде линейного Фоточувствительного прибора с зарядовой связью, регистр 11, аналого-цифровойпреобразователь (АЦП) 12, формирователь 13 опорных сигналов, блок 14памяти и блок 15 управления, а крометого, носитель 6 информации, входы17, 18 и выходы 19-21 устройства,выходы 22-26 Формирователя опорныхсигналов, входы 27-34 и выходы 35-39блока управления, входы 40-42 и выходы 43 и 44 блока памяти.Блок управления (фиг, 2) содержитпервый 45 и второй 46 триггеры, первый 47, второй 48, третий 49 и четвертый 50 элементы И, первый счетчик 5,одновибратор 52, блок 53 совпадениякодов, первый 54 и второй 55 элементызадержки, первый 56, второй 57 и третий 58 инверторы, элемент ИЛИ 59 иэлемент ИЛИ-НЕ 60,лена блок-схем - блок управ- рмирователь опорных сигналов. ржит блок 1 проения, включающий ос тив 3, блок 4 пеинформации, вклюшагового двигателя,винт 8 и шаговый 10 фотоэлектричеся сигналов, выполУстройство содцирования изображветитель 2 и объекремещения носителячающий драйвер 5каретку 6, гайкудвигатель 9, блоккого преобразовани ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ, ГКНТ СССР Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационнопоисковых системах в качестве периферийного устройства, осуществляющего считывание информации с оптического носителя, в частности микрофильма, и ввод ее в ЭВМ.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На Фиг. 1 представа у ства; на фиг. 2л на фиг. 3 - Фо тике, в частности к устроиству длясчитывания графической информации,и может быть использовано в информационно-поисковых системах. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия устройства. Цель достигается путем построчного анализа считываемого изображения, что обеспечивается введением формирователя опорныхсигналов, второго триггера, третьегои четвертого элементов И, одновибратора, третьего инвертора, 1 э.п. Ф-лы,3 ил.Формирователь опорных сигналов(Фиг. 3) содержит первый 61 и второй62 элементы И, регистр 63, выполняющий функции Формирователя Фаз, элемент И-НЕ 64, элемент 65 задержки,первый 66 и второй 67 счетчики, триггер 68 и генератор 69 импульсов.Устройство работает следующимобразом, 10При поступлении на вход 17 единичного значения сигнала снимается блокировка с элементов И 48 и 49 блока 15.Формирователь 13 формирует на сво"15их выходах 21-26 сигналы управления,поступающие на входы блоков 10 и 15и АЦП 12.Основным элементом Формирователя13 опорных сигналов является регистр 2063, который по импульсам, поступающим на его вход через элемент И 6 1от генератора 69, вырабатывает сигналы, поступающие на выходы 21-23.Счетчик 67 Формирователя 13 подсчитывает номер фоточувствительной ячейки, из которой поступает. информацияна выход блока 10.Выходы счетчика 67 образуют шинуадреса Формирователя 13 опорных сигналов Счетчик 66 Формирователя 13определяет длительность единичногосостояния сигнала с выхода 24.Сигналы с Формирователя 13 подаются на управляющие входы блока 10, налинейку фоточувствительных элементовкоторого сФокусировано объективом 3изображение, хранимое в виде вариацийоптической плотности носителя 16 информации, который может перемещаться относительно оптической оси, образованной источником 2 света, центром объектива 3 и центром блока 10., Световой поток, воздействуя наблок 10, создает в его фоточувствительных ячейках распределенный электрический заряд, который сдвигаетсяимпульсами с выходов 21-23 на выходблока 10, откуда подается на информационный вход АЦП 12, тактируемогосигналом с выхода 23 Формирователя 1.50На выходах АЦП 12 Формируется последовательность цифровых кодов, эквивалентных оптической плотности того участка носителя 16 информации,55световой поток с которого с помощьюобъектива 3 спроецирован на соответствующую Фоточувствительную ячейкублока 10,Сигналы с выхода АЦП 12 поступают,на входы данных блока 14, на входы 35 управления записью и тактирующий вход 36 которого подаются в момент записи сигналы с соответствующих выходов блока 15, Эти сигналы формируются нри условиях, что на вход блока 15 поступают сигналы с входов 17 и 23, триггер 46 и выход счетчика 51 находятся в единичном состоянии., Длительность сигнала на входе 36 равняется длительности задержки сигнала элементом 54 задержки. По сигналу с входов 35 и 36 информация, подаваемая на входы блока 14, сдвигается в сдвиговом регистре этого блока и, кроме того, в счетчик - указатель магазина, входящий в состав блока 14, добавляется единица.При запросе (сигнал на входе 18)на передачу данных из устройства дляввода видеоинФормации в ЭВМ этот запрос разрешен в случае, если блок 14 не пуст, на входе 17 есть сигнал и одновибратор 52 находится в состоянии логической единицы. В этом случае триггер 45 переключается в "О" (на инверсном выходе - логическая единица). Принятый запрос с входа 18блокирует появление сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 60, при этом формируются сигналы на инверсном выходе триггера 45, По сигналам на выходах 36 и 37 блока 15 на выходе блока 14 появляются данные, хранимые в той ячейке блока, номер которой. хранится в счетчике - указателе магазина. Внешнее устройство (ЭВМ) сни".мает запрос с входа 18, в результате чего снимается единица с установочного входа триггера 45 и с задержкой, обеспечиваемой инвертором 57 и элементом 55 задержки, на синхровход триггера 45 поступает переключающий Фронт, в результате чего снимаются сигналы с выходов 36 и 37 блока 15,В том случае, если передний фронт сигнала с входа 18 приходит на вход блока 15 раньше, чем завершается импульс на выходе одновибратора 52, блок 15 вырабатывает сигналы на выходах 19, 35 и 36В том случае, если передний фронт сигнала с входа 18 поступает на вход блока 15 при нулевом значении сигнала на выходе одновибратора 52, блок 15 ожидает завершения процедуры записи, выраба516548 тывая при этом сигналы на выходах 35 и 36 для записи информации в блок 14.,При опорожнении блока 14 (нулевое состояние счетчика - указателя.ма 5 газика) на выходе 44 блока 14 формируется логическая единица, которая блокирует прохождение сигнала с входа 18 на установочный вход триггера 45.10При переполнении блока 14 (единичные состояния всех разрядов счетчика - указателя магазина) на выходе 43 блока 14, Формируется единица, которая переводит триггер 46 блока 15 в нулевое состояние, вследствие чего на выходе 39 появляется сигнал, который записывает в регистр 11 адрес ячейки, из которой происходит последнее считывание информации, ее 20 преобразование в сигналы и запись в блок 14. Регистр 11 является параллельным регистром с записью информации фронтом управляющего сигнала.При переходе триггера 46 в нуле вое состояние блокируется запись инФормации в блок 14 за счет установления на одном из входов элемента 48 и сигнала логического нуля, а также подача сигнала с выхода счетчика 51 блока 30 15 на .вход драйвера 5 шагового двигателя 9, Интерфейс внешнего устройства в это время полностью открыт для прохождения сигналов запроса с входа 18 за счет подачи на вход блокировки одновибратора 52 сигнала логического нуля с выхода триггера 46,В том случае, если после появления сигнала на выходе 39 на вход 18 устройства поступает хотя бы один запрос, меняется состояние счетчика - указателя магазина блока 14 и на выходе 43 устанавливается сигнал логического нуля, который снимает блокировку с установочного входа45 триггера 46. При достижении адреса на входах 29 и 30 значения на входах 27 и 28 на выходе блока 53 появляется сигнал логического нуля, а при появлении следующего кода, на единицу превышающего предыдущий - сигнал логической единицы, который записывает в триггер 46 единицу с его информационного входа, в результате чего снимаются блокировки с входов элементов И 48 и 47 и разрешает 55 ся запись информации в блок 14 и Формирование сигналов на вход драйвера 5 шагового двигателя 9. Таким 526образом, при залолнении МЗУ 14 прекращается передача данных в него. Эта передача данных возобновляется с адреса, следующего за тем, при котором происходит заполнение блока 14, при условии, что с момента заполнения поступает хотя бы один запрос от внешнего устройства (ЭВМ) и освобождается хотя бы одна ячейка блока 14.По окончании считывания строки данных с носителя 16 информации и передачи этих данных в блок 14 на выходе Формирователя 13 формируется импульс, который обнуляет счетчик 51, при этом с выхода 38 переполнения счетчика 43 формируется сигнал, который поступает на вход драйвера 5 шагового двигателя 9, Драйвер 5 вырабатывает очередное сочетание управляющих напряжений, в результате чего вал шагового двигателя 9 совместно с винтом Я поворачивается на один шаг. Этот поворот преобразуется парой винт 8 - гайка 7 в линейное перемещение каретки 6, несущей носитель 16 информации. После перемещения носителя 16 информации на один шаг возможно считывание информаш:и.из сле-. дующей строки после некоторого количества импульсов с выхода 24 форм 1- рователя 13, Этот временной интервал определяется числом состояний счетчика 51 и необходим для затухания переходных процессов в блоке 4 и тем самым исключения возможности смаза изображения за счет считывания инФормации в момент перемещения носителя 16 информации, В течение всего этого времени на выходе последнего разряда счетчика 51 формируется сигнал логического нуля, который блоки рует поступление импульсов на выход элемента И 48, а также Формирует на выходе одновибратора 52 логическую единицу, которая деблокирует прохождение импульсов запроса внешнего устройства (ЭВМ) через элемент И 49 и тем самым обеспечивает возможность разгрузки блока 14Использование устройства для ввода видеоинформации в ЭВМ позволяет уменьшить потери информации при случайном обращении к устройству со стороны ЭВМ или другого внешнего устройства на передачу данных. При распараллеливании вычислительного процесса на ЭВМ и процесса передачиданных существенно сокращается как время передачи данных, так и время обработки данных на ЭВМ.5Формула изобретения 1. Устройство для считывания графической информации, содержащее блокпроецирования изображения, вход которого является информационным входомустройства, а выход оптически связанс информационным входом блока фото"электрического преобразования сигналов, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, блок памяти, информационные входы которого подключе"ны к выходам аналого-цифрового преобразователя, вход записи соединен 2 Ос выходом элемента ИЛИ-НЕ, вход чте"ння подключен к инверсному выходупервого триггера, управляющий входсоединен с выходом элемента ИЛИ,счетчик, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И,а выход соединен с информационнымвходом блока перемещения носителя информацщ, блок совпадения кодов, одни информационные входы которого ЗОподключены к выходам первого регистра, второй элемент И, элементы задерж"ки, первый и второй инверторы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит формировательопорных сигналов, выходы первой группы которого соединены с другими информационными входами блока совпадения кодов и с информационными входами 4 Опервого регистра, выходы второй группы формирователя опорных сигналовподключены к первому и второму управляющим входам блока фотоэлектрического преобразования сигналов, третий и четвертый управляющие входыкоторого соединены с первым и вторымвыходами формирователя опорных сигналов соответственно, второй триггер,синхронизирующий вход которого подключен к выходу блока совпадения кодов, установочный вход соединен спервым выходом блока памяти, инверс"ный выход второго триггера подключенк синхронизирующему входу первогорегистра, а прямой выход соединен содним входом первого элемента И, другой вход которого подключен к второму выходу формирователя опорных сигналов, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом аналогоцифрового преобразователя и с первым входом второго элемента И, второй вход которого является управляющим входом устройства, третий вход подключен к прямому выходу второго триггера, четвертый вход соединен с выходом последнего разряда счетчика, а выход подключен к входу первого элемента задержки, третий элемент И, один вход которого является синхронизирующим входом устройства, второй вход соединен с прямым выходом второго триггера, третий вход подключен к выходу первого инвертора, а выход соединен с установочньм, входом первого триггера, синхронизирующий вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, вход которого соедиНен с выходом второго инвертора, вход которого подключен к синхронизирующему входу устройства, одновибратор, входы которого соединены с выходами первого счетчика, второго триггера и первого элемента задержки, а выход подключен к одному входу элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, третий инвертор, вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, четвертый элемент И, входы которого соединены с выходами третьего инвертора и второго элемента И, а выход подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, при этом вход первого инвертора подключен к второму выходу блока памяти.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь опорных сигналов содержит первый элемент И, входы которого соединены с выходами генератора импульсов и триггера, а выход подключен к счетному входу первого счетчика, выход которого соединен с установочнымвходом триггера, сигнальный вход которого подключен к выходу второгосчетчика, счетный вход которого соединен с третьим инверсным выходом ре- .гистра, синхронизирующнй вход которого подключен к выходу второго элемента И, входы которого соединены синверсным выходом триггера и выходомгенератора импульсов, элемент задержки, вход которого соединен с ин1654852 17 юг.7 версным выходом триггера, и элементИ-НЕ, входы которого соединены с вторым инверсным и третьим прямым выходами регистра, при этом выходы регистра, второго счетчика, триггера,элемента И-НЕ и элемента задержкиявляются выходами формирователя опорных сигналов.1654852,Составитель А.Романоведактор И.Дербак ТехредЛ.Сердюкова Корректор Н.Ревская Заказ 1953 Тираж 392 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ао изобретениям и открьггиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин