Устройство для считывания графи-ческой информации

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихРеспублии(22) Заявлено 2 б 04,79 (21) 2758032/18-24 РОМ, Кл,з с присоединением заявки Йо 6 Об К 11/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения Г.А. Багнюков, В.В.Дрангинис, В.Г. Клыков, В.И.Лазаретин, Ю.Б. Садомов и Л.М. Хохлов осударственное союзное конструкторско-,.технолаги бюро по проектированию счетньц уйшнй71) Заявит АФИЧЕСКОЙ" СТВО ДЛЯ СЧИТЫВА ИНФОРМАЦИИного кото блок ляющ лей Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к акустическим устройствам ввода графической информации в ЭВИ.Известны устройства для считывания графической информации, содержащие электроакустический преобразователь, акустически связанный с линейными координатными микрофонами, подключенными к каналам преобразования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных согласующего усилителя с управляемым коэффициентом передачи, фильтра верхних частот, селектора импульсов по длительности, амплитудного дискриминатора, триггера, логического элемента И и счетчика координат, генератор тактовых импульсов, подключенный к одним из входов логических элементов И, блок управления, первый и второй выходы которого подключены соот.ветственно к электроакустическому преобразователю и установочным входам триггеров, блок коррекции, соединенный с разрядными выходами одного из счетчиков координат, с третьим выходом блока управления и управлякщим входом генератора тактовых импульсов, генератор экспоненциальнапряжения, управляющий входрого подключен к второму выходуа управления, а выход - к управимвходам согласующих усилите 11 .Однако эти устройства отличаютсясложностью изготовления и настройкивследствие совмещения канала коррекции с измерительным каналом, наличиягенератора экспоненциально нарастающего напряжения, частотных фильтров,селекторов импульсов по длительностии применения усилителей с управляемымкоэффициентом передачи. Они обладаютнизкой помехоустойчивостью при работе в условиях высокого уровня внешних акустических помех.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является уст ройство для считывания графическойинформации, содержащее электроакустический преобразователь, соединенный с генератором цикла измеренияи акустически связанныйс линейнымикоординатными микрофонами, подключенными к соответствующим каналампреобразования, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенныхусилителя, амплитудного дискриминаЗ 0 тора, триггера, установочным входомФсоединенного с генератором цикла измерения, логического элемента И и счетчика акустически связанные доФФ полнительный электроакустический преобразователь, соединенный с генератором цикла коррекции, и микрофон коррекции, установленные на фиксированном расстоянии друг от друга; дополнительный канал преобразования, состоящий из последовательно соединенных усилителя, амплитудного дискрими натора, триггера, логического элемента И и счетчика, Разрядные выходы которого присоединены к одним из входов схемы сравнения, к другим входам которой подключен блок памяти, причем выходы схемы сравнения соединены со входами реверсивного счетчика, подключенного через цифроаналоговый преобразо-. ватель к управляющему входу генератора тактовых импульсов, соединенного с одним из входов логических элемен тов И каналов преобразования.Недостатком известного устройства является его низкая защищенность отвнещних акустических помех, обусловленная использованием измерительных р 5 сигналов простой формы, и, как следствие, - малая надежность считывания графической инФормации.Цель изобретения - повьааение надежности считывания графической инФормации.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для считывания графической информации, содержащее генеРатор цикла измеРения, генератор цик- З 5 ла коррекции, первый электроакустический преобразователь, акустическисвязанный с первым датчиком акустических сигналов, второй злектроакустический преобразователь, акустически связанный с вторым и третьим датчиками акустических сигналов, каналыпреобразования, состоящие из амплитудного дискриминатора, усилителя,вход которого подключен к соответствующему датчику акустических сигналов, а выход - ко входу амплитудногодискриминатора и последовательно соединенных триггера, элемента И и счетчика, причем разрядные входы счетчика первого канала преобразования соединены с первыми входами блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами блока памяти, а выходы блока сравнения соединены с соответствующими входами реверсивногосчетчика, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь подключены к управляющему входу генераторатактовых импульсов, соединенного свторыми входами элементов И каналовпреобразования, введены формирователи и анализаторы двухимпульсного сигнала, причем выход генератора циклаизмерения соединен со входом первогоформирователя двухимпульсного сигнала, первый выход которого соединен 651 со входом второго электроакустического преобразователя, а второй выход - с первыми установочными входами триггеров второго и третьего каналов преобразования, выход генератора цикла коррекции соединен со входом второго формирователя двухимпульсного сигнала, первый выход которогосоединен со входом первого электроакустического преобразователя, а второй выход - с первым установочным входом триггера первого канала преобразования, входы анализатора двух- импульсного сигнала соединены с выходами соответствующих амплитудных дискриминаторов, а выходы - с вторыми установочными входами соответствующих триггеров,Кроме того, формирователь двух- импульсного сигнала содержит элемент задержки и элемент ИЛИ, причем первый вход элемента ИЛИ соединен со входом элемента задержки и является входом формирователя двухимпульсного сигнала, выход элемента ИЛИ является первым выходом формирователя двухимпульсного сигнала, выход элемента задержки соединен со вторым входом элемента ИЛИ и являетея вторым выходом формирователя двухимпульсного сигнала, а анализаторы двухимпульсного сигнала содержат элемент задержки и элемент И, один из выходов которого соединен со входом элементазадержки и является входом анализатора двухимпульсного сигнала, другой вход элемента И соединен с выходом элемента задержки, выход элемента И является выходом анализатора двух- импульсного сигнала.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства на фиг. 2 - то же, формировательдвухимпульсного сигнала; на фиг. 3 в .то же, анализатор двухимпульсного сигнала; на фиг. 4 - временные диаграммы, поясняющие работу формирователя и анализатора двухимпульсного сигнала.Устройство для считывания графической информации содержит микрофон 1 коррекции, координатные микрофоны 2 и 3, генератор 4 цикла измерения, первый электроакустический преобразователь 5, первый Формирователь б двухимпульсного сигнала, второй электроакустический преобразователь 7, генератор 8 цикла коррекции, усилитель 9 канала коррекции, усилители 10 и 11 каналов измерения, второй формирователь 12 двухимпульсного сигнала, амплитудные дискриминаторы 13-15, анализаторы 16-18 двух- импульсного сигнала, цифроаналоговый преобразователь 19, реверсивный счетчик 20, триггеры 21-23, генератор 2 Ф тактовых импульсов, логические элементы 25-27 И, блок 28 постоянной памяти, блок 29 сравнения, счетчики 30-32, элемент 33 задержки, логичес.кий элемент 34 ИЛИ, элемент 35 задержки, логический элемент 36 И.Каждый из формиователей б и 12 двухимпульсного сигнала содержит (фиг. 2) элемент 33 задержки и логический элемент 34 ИЛИ. Анализаторы 16-18 двухимпульсного сигнала содержат (фиг. 3) по одному элементу 35 задержки и по одному логическому элементу 36 И.Генератор 4 цикла измерения служит для подачи запускающих импульсов, по каждому из которых в устройстве производится определение координат первого электроакустического преобразователя 5 относительно координатных микрофонов 2 и 3. Он работает в ждущем режиме, когда генерирует одиночный запускающий импульс в момент. нажатия кнопки Кн, размещенной на корпусе первого электроакустического преобразователя 5, либо.в 20 Йвтоколебательном режиме.Формирователь б служит для формирования двухимУльсного звукового сигнала. При поступлении на вход формирователя б запускающего импульса . д 5 от генератора 4 цикла измерения(сигнал О на фиг. 4) на первом выходе формирователя б образуются два разнесенных во времени электрических импульса (сигнал Оз на фиг. 4),Первый из них вырабатывается одновременно со входным запускающим импульсом О, а второй задержан относительно первого на постоянную величину задержки сз, причем эти два электрических импульса подаются на первый электроакустический преобразователь 5, который, в свою очередь, формирует и излучает по этим сигналам два коротких звуковых импульса. На втором выходе Формирователя б возникает 40 только задержанный (второй) импульс (сигнал О на фиг. 4), который поступает на первые установочные входы триггеров 22 и 23 и устанавливает в единичное состояние, 45Устройство работает следующим образом.Излученные первым электроакустическим преобразователем 5 два коротких звуковых импульса принимаются 50 координатными микрофонами 2 и 3 и преобразуются ими в электрические импульсы. Эти импульсы усиливаются с помощью согласующих усилителей 10 и 11 и нормируются по амплитуде и длительности с помощью амплитудных дискриминаторов 14 и 15, позволяющих выделять полезные сигналы на.фоне внешних акустических помех малой интенсивности.Сформированные таким образом пары импульсов (сигнал О 4. на Фиг. 4) поступают на анализаторы 17 и 18 двухимпульсного сигнала, где происходит выделение второго (задержанного) импульса (сигналы О и О на Фиг.4), б 5 при условии задержки его относительно первого на величину, равнуюесли же на вход координатных микрофонов 2 и 3 поступят акустическиешумы и помехи высокой интенсивностив виде одиночных сигналов или серийимпульсов с временными параметрами,отличающимися от с, то на выходе анализаторов 17 и 18 двухимпульсногосигнала выходной сигнал отсутствуети ложное срабатывание триггеров 22и 23 не произойдет.Выделенные анализаторами 17 и 18вторые (задержанные) импульсы (сигнал, Об на фиг 4) поступают на вторые установочные входы триггеров 22и 23 и возвращают их в исходное (нулевое) состояние,Таим образом, на выходах триггеров 22 и 23 происходит формированиепрямоугольных импульсов длительностью, равной времени прохождениязвуком расстояния от электроакустического преобразователя 5 до соответствующего координатного микрофона.Логические элементы 26 и 27 Ислужат ддя преобразования временногоинтервала от момента излучения второго (задержанного) звукового импульса электроакустическим преобразователем 5 до приема его и выделениясоответствующим анализатором 17 или18 в число импульсов, непрерывно вырабатываемых генератором 24 тактовыхимпульсов.Счетчики 31 и 32 регистрируют число тактовых импульсов, укладывающихсяв упомянутом временном интервале,одновременно преобразуя это число импульсов в двоично-десятичный код.Генератор 8 цикла коррекции работает в автоколебательном режиме, непрерывно подавая запускающие импульсы на вход второго формирователя 12двухимпульсного сигнала. С первого выхода формирователя 12 парные электрические импульсы подаются на второй электроакустический преобразователь 7Последний Формирует и излучает по два коротких звуковых импульса, которые, в свою очередь, принимаются микрофоном 1 коррекции. Со второго выхода формирователя 12 на первый установочный вход триггера 21 поступает только второй (задержанный) электрический импульс, который приводит к опрокидыванию последнего.Излученные вторым электроакустическим преобразователем 7 звуковые сигналы принимаются микрофоном 1 коррекциии преобразуются в пару электрических импульсов, котОрые поступают на вход усилителя 9, где они нормируются по амплитуде и длительности; затем они селектируются амплитудным дискриминатором 13 и поступают на анализатор двухимпульсного сигнала16, где происходит выделение задержанного импульса.Далее этот сигнал поступает навторой установочный вход триггера 21и возвращает его в исходное состояние.С помощью логическЬго элемента25 И осуществляется преобразованиевременного интервала в число импульсов генератора 24, которое регистрируется счетчиком 28,0Так как эталонное расстояние 0 змежду дополнительным электроакустическим преобразователем 7 и микрофоном 1коррекции фиксировано и неизменно впроцессе работы устройства, то содержимое счетчика 30 после проведения 5очередного цикла коррекции отражаеткод числа тактовых импульсов, укладывающихся во временном интервале от.момента излучения до приема задержанного звукового импульса при прохож Оденни им эталонного расстояния бз,Блок 30 постоянной памяти предназначен для хранения кода числа,соответствующего эталонному расстоянию эт25В блоке 29 сравнения во время цикла коррекции . осуществляется сравнение содержимого счетчика 30 с эталонным кодом, хранимым в блоке 28 постоянной памяти,и вырабатываются сиг- Зналы управления("Больше", "Меньшеф,"Равно" ) для реверсивного счетчика20, код которого с помощью цифроаналогового преобразователя 19 преобразуется в напРяжение, управляющее час- З 5тотой генератора 24.Элемент 33 задержки обеспечиваетвременную задержку запускающего импульса на величину с(большую длительности запускающего импульса),необходимую для осуществления режима 40двухимпульсного звукового сигнала вустройстве.Логический элемент 34 ИЛИ объединяет запускающий импульс и задержанный, 4Элемент 35 задержки обеспечиваетвременную задержку первого из принятых микрофоном звуковых.сигналов навеличину задержки сэ, равную временному интервалу между двумя звуковыми 50импульсами, излученными преобразователем.Логический элемент 36 И позволяетвыделить момент совпадения задержанного (элементом 35 задержки)первогоимпульса с моментом приема микрофоном второго звукового импульса приусловии, что временной интервал междуними равенПредлагаемое изобретение позволяет значительно повысить помехоустойчивость и надежность работы устройства, что достигается применениемдвухимпульсного сигнала с определенНОй ВРЕМЕННОЙ ЗаДЕРжКОй тз, ПРИ КОтороФ ложные срабатывания амплитуд ных дискриминаторов, возникающие изза мешающего действия акустических шумов и помех с временными параметрами, отличающимися от, не приводят к ошибочному определению координат отдельных точек считываемой графической информации.формула изобретенияустройство для считывания графической информации, содержащее генератор цикла измереиия, генератор цикла коррекции, первый электроакустический преобразователь, акустически связанный с первым, датчиком акустических сигналов, второй электроакустический преобразователь, акустически связанный с вторым .и третьим датчиками акустических сигналов, каналы преобразования, состоящие из амплитудного дискриминатора, усилитель, вход которого подключен к соответствующему датчику акустических с;игналов, а выход - ко входу амплитудного дискриминатора и последовательно соединенных триггера, элемента И и счетчика, причем разрядные выходы счетчика первого канала преобразования соединены с первыми входами блока сравнения, вторые входы которого соединены с входами блока памяти, а выходы блока сравнения соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь подключены к управляющему входу генератора тактовых импульсов, соединенного с вторыми вхоцами элементов И каналов преобразования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности считывания графической информации, оно содержит формирователи и анализаторы двухимпульсного сигнала, при-: чем выход генератора цикла измерения соединен со входом первого формирователя двухимпульсного сигнала, первый выход которого соединен со входом второго электроакустического преобразователя, а второй выход с первыми установочными входами триггеров второго и третьего каналов пребразования, выход генератрра цикла оррекцин соединен со входом второго формирователя двухимпульсного сигйапа первый выход которого. соединен со входом первого электроакустического преобразователя, а второй выход - с первым установочным входом триггера первого канала преобразования , входы анализаторов двухимпульсного сигнала соединены с выходами соответствующих амплитудных дискриминаторов, а выходы - с вторыми установочншчн входами соответствующих триггеРов.2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что формироваель двухимпульсного сигнала содерт элемент задержки и элемент ИЛИ, причем первый вход элемента ИЛИ соединен со входом элемента задержки н является входом формирователя двух- импульсного сигнала, выход элемента ИЛИ является первым выходом формирователя двухимпульсного сигнала, выход элемента задержки соединен со вторым входом элемента ИЛИ и является вторым выходом Формирователя двухимпульс-О ного сигнала.3. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем анализаторы двухимпульсного сигнала содержат элемент задержки и элемент И,один из входов которого соединен сэвходом элемента задержки и являетсявходом анализатора двухимпульсногосигнала, другой вход элемента И соединен с выходом элеь энта задержки,а выход элемента И является выходоманализатора двухимпульсного сигнала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРВ 517908, кл. О 06 К 11/00, 1974.2. Авторское свидетельство СГСГР 525976, кл. 6 06 К 11/00, 1974..Мигунова оста ехре аказ 2127 73 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Про Редактор Т. Киселев Тираж 745ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от3035, Москва, 3-35, Раушска Подлисноетета СССРрытийнаб, д. 4