Устройство для считывания графической информации

1048493ды которого поцкпючены к элементам Ипы., другие входы которых поцключе первой группы, четвертый счетчик, тре- ны к соответствующим блокам сравтий дешифратор, вхоцы которого поц- нения и к триггеру управления, а кнючены к соответствующим одновибрато- выходы соединены с седьмым элеменрам группы, и эпементы И второй груп- том И.Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике, в частностик устройству дпя считывания графической информации и может быть использовано дпя кодирования точек графического .5изображения.,Известно устройство цпя считыванияграфической информации, содержащее ппаншет с координатными шинами, счетчикгрубого и точного измерения, цифроанапоговый преобразователь, дешифратори счетчик операций, амплитудный компаратор, вентили грубого и точного измеренияиндукционный преобразователь(перо ипи визир) 15Недостатком данного устройства является небопьшой диапазон преобразованиякоординаты в цифровой код на этапе точного преобразования. Это приводит ктому, что,координатные шины укпадываются в ппаншете данного устройства снебольшим шагом, что усложняет устройство в цепом, снижает технопогичностьизготовления планшета и увеличивает еговес. 25Известно устройство дпя считыванияграфической информации, содержащееппаншет, выполненный в вице двух системвзаимноортогонапьных координатных шин,соединенных с ключами, поцкпюченными ЗО к первому дешифратору, первый счетчик . соединенный с первым элементом И и с первым уешифратором, первый одновибратор, подкпюченный к генератору одиночных импульсов, к второму элементу И, соединенному с генератором импульсов, с одним входом первого элемента И, другой вход которого подкпючен к второму дешифратору, с третьим, четвертым и пятым элементами И, распредепитепь им О пупьсов, подкпюченный к триггеру управ- пения, второй счетчик, соединенный с вторым дешифратором и с шестым эпементом И, третий счетчик, подкпюченный к седьмому эпементу И, сьемник коорци нат, подключенный к усипитепю, выход которого соединен с блоками сравнения,регистры и элементы ИЛИ 2 .Недостаток известного устройства закпючается в невысокой точности устройства,цепь изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цепь достигается.тем,что в устройство, содержащее ппаишет,выпопненный в виде двух систем взаимноортогона льны х координатных шин, подклеюченных к соответствующим ключам, входы которых соединены с выходами первого дешифратора, .первый счетчик, подключенный к выходу первого энемента И ик одному входу первого цешифратора,первый одновибратор, соециненный с генератором одиночных импульсов и с однимвходом второго апемента И, другой входкоторого подключен к генератору импупь сов, а выход соединен с, одним входом первого эпемента И, другой вход которого подкйючен к второму дешифратору, с одним входом третьего эпемента И, с одним входом четвертого энемента И, другой вход которого поцкпючен к выходу второго цешифратора, а выход подклю- . чен к распрецепитепю импупьсов, и с одним входом пятого апемента И, другой вход которого подключен к выходу триг гера управнения, вход которого соединен с распредепитепем импульсов, второйсчетчик, поцкпюченный к вхоцу второго дешифратора и к выходу шестого элемента И, третий счетчик, вход которого соединен с выходом седьмого. апемента И, съемник координат, выход которого подкпючен к усипитепю и к одним входам бпоков сравнения, и регистр, ввецены амплитудные дискриминаторы, входы которых соединены с усилителем, а выходы подкпючены к соответствующим входам регистра, первую группу эпемен тов И, одни входы которых соединены с соответствующими выходами регистра, а другие подключены к распрецепитепю(ПАП) 30 и источник 31 питания, четвертый счетчик 32, амплитудные компаратсьры 33, группу одновибраторов 34, четвертый 35 и пятый 36 элементы И, второйэлемент 37 НЕ, шестой 38 и седьмой 39элементы И, распределитель 40 импульсов, восьмой 41 и девятый 42 элементыИ, и второй одновибратор 43.Устройство работает следующим образом,При нажатии кнопки 18 генератор 17вырабатывает короткий импульс, которыйзапускает одновнбратор 1 5; выходной импульс которого устанавливает все триггера схемы в исходное состояние (установочные цепи на схеме не показаны).После окончания регенеративного процесса в одновибраторе 15 элемент И 14открывается и поступают импульсы отгенератора 16 через открытый элементИ 14. С момента открытия элементаИ 14 начинается первый цикл работы устройства - грубое измерение координаты,которое осуществляется путем подсчетакоординатных шин, лежащих в интервалепланшета от начала координат до центракатушки съемника 19 координат. Приподсчете счетчиком 7 числа импульсов,соответствующего числу опрошенных шин,импульсы с элемента И 14 проходят насчетный вход счетчика 7 благодаря тому,что элемент И 13 открыт разрешающимпотенциалом первого выхода дешифратора11 операций. На третьем выходе дешифратора 1 1 присутствует запрещающий щтенциал. Благодаря элементу НЕ 10 этот.потенциа л становится разрешающим потенциалом для прохождения импульсов свыхода элемента И 14 через элементИ 24 на вход элемента 8 задержки, выполненного в виде ждущего мультивибратора позволяющего осуществить предварительную запись очередною импульса всчетчик 7, а затем с некоторой задержкойво времени осуществить опрос координатной шины задержанным импульсом через дешифратор 6 на вход соответствующего ключа 5. На фиг. 1 представлена блок-схема35предлагаемого устройства; на фиг. 2диаграмма напряжений, поясняющая работу устройства,Устройство содержит планшет 1, вы-,40полненный в виде двух систем взаимноортогональнъ 1 х координатных шин 2 покаждой:,координатной оси, концы которых через резисторы 3 подключены кисточнику 4 питания, а начала координатных шин Х подключены к соответству 45ющим ключам 5, первый дешифратор 6,первый счетчик 7, элемент 8 задержки,триггер,9 управления, первый элемент10 НЕ, второй дешифратор 11, второйсчетчик 12, первый 13 и второй 1450элементы И, первый одновибратор 15генератор 16 импульсов, генератор 17одиночных импульсов, кнопку 18, сьем-ник 19 координат, усилитель 20, амппитудные дискриминаторы 21, регистр 22, 55первую группу 23 элементов И, третийэлемент И 24, третий счетчик 25, тре,тий дешифратор 26, вторую группу элеПроцесс поступления прямого импульса с выхода элемента И 13 в счетчик 7 и задержанного импульса с выхода оановибратора 15 на стробируемый выход дешифратора 6 происходит до тех пор, пока опрашиваемая шина не оказывается в зоне чувствительности самого чувстви 3 104импульсов, элемент задержки, соединенный с выходом третьего элемента И и сдругим входом первого дешифратора,первый элемент НЕ, вход которого подключен к выходу второго дешифратора,а выход соединен с другими входамитретьею и пятого элементов И, второйэлемент НЕ; вход которого подключен квходу триггера управления, а выход соединен с третьим входом четвертою эле Омента И, формирователи опорных сигналов, одни входы которых подключены квыходу пятого элемента И, восьмой элемент И, входы которого соединены сформирователями опорных сигналов, а 15выход подключен к одному входу шео-того элемента И, второй одновибратор,.вход которого соединен с соответствующим выходом регистра, а выход подключен к другому входу шестого элемента уОИ, группу одновибраторов, выходы кото- .рых соединены с другими входами соответствующих формирователей опорных сигналов, и последовательно соединенныедевятый элемент И, входы которого подключены к элементам И первой группы,четвертыйсчетчик, третия дешифратор,выходы которого подключены к соответст-вующим одновибраторам группы, и элементы И второй группы, другие входыкоторых подключены к соответствующимблокам сравнения и к триггеру. управле-ния, а выходы соединены с седьмым элементом И.493 6 3 1048е льного амплитудного дискриминатора 21, на выходе которого появляется импульс. Этот импульс поступает на уста новочный нулевой вход триггера регист,- ра и устаяавливает его в нулевое состоя ние, В данном случае, в зависимости оттого, где в пределах между соответст вующими шинами (в пределах участка АВ функции преобразования, фиг. 2) находится центр катушки пера, вырабатывают вы ходные импульсы несколько амплитудных компараторов 33 иэ всех, каждый иэ которых настроен на соответствующую между поддиапаэонную ЭДС, В результате этого устанавливаются в нулевое состоя ние несколько триггеров регистра 22, но в любом случае с переходом соответствующего триггера в нулевое состояние процесс формирования кода грубого измерения заканчивается, Инициатором окончания грубого преобразования служит перепад напряжения на выходе триггера регистра 22, Этот перепад запускает одновибратор 43, Отформированный короткий импульс с выхода одновибратора 43 проходит через элемент И 38 и поступает на счетный вход счетчика 12 операций, который переключает дешифратор 11 с операции грубого измерения координаты на операцию перезаписи кода 30 промежуточ його измерения.На этапе этой операции дешифратор 11 первым выходом закрывает элемент И 13, а вторым выходом открывает элемент И 35, В результате этого по- З 5 ступление импульсов в счетчик 7 прекра щается и на нем фиксируется число шин однозначного опреде ляющих координату. местоположения катушки числом шагов укладки шин (например в сантиметрах). 40 Теперь импульсы поступают через откры тый элемент И 35 на счетныйвход распределителя 40,Благодаря последовательному опросу распределителем 40 вторых входов эле 45 ментов Ъ 23 содержимое регистра 22 с помощью элемента И 42 переписывается в счетчик 32 промежуточного измерения. При этом импульсы поступают на входы соответствующих ключей 5 и далее в шину, номер которой стал известен после этапа грубого измерения. Вследствие этого, усиленные индуцированные импульсы,с выхода усилителя 20 поступают на входы амплитудных дискриминаторов 21 и, пройдя амплитудную селекцию, поступают на нулевые установочные входы соответствующих триггеров регистра 22. Импульсы на вход распределителя 40 с выхода элемента И 35- поступают до тех пор, пока импульс переноса с выхо ,. да распределителя 40 не установит триггер 9 в единичное состояние. Потенциал с единичного выхода триггера 9 дает разрешение по вторым входам .элементов И 27. Этот же потенциал благодаря инверсии элеМентом НЕ 37 запрещает прохождение импульсов на выход эле мента И 35. В результате закрытия элемента И 35 поступление импульсов в распределитель 40 прекращается, На счет 1 чике 32 зафиксировано число, опредепяющее номер поддиапазона, в котором находится катушка пера относительно соот ветствующей шины. Поскольку каждому возбудившемуся амплитудному дискриминатору соответствует своя пороговая амплитуда из ряда возможных (фиг.2), которой поставлено в соответствие начало соответствующего координатного поддиапазона, то количество импульсов, эафщссированных на счетчике 32 выражает расстояние центра катушки пера относительно оси соответствующей шииы внутри диапазона Ъ укладки шин.Для случая, изображенного на фиг. 2, центр катушки находится в третьем поддиапазоне (К = 3), что соответствует случаю, когда срабатывают первый второй и третий амплитудные дискриминатор .После перехода триггера 9 в единичное состояние происходит третий этапработы устройства - уточнение местоположения центра съемника 19 координат внутри поддиапазона, Это уточнение происходит путем измерения приращения сигнала считывания электрического поддиапаэона, Для случая изображенного.на фиг, 2 необходимо измерить приращение ЭДС. Измерение приращения сигнала считывания поддиапазона. осуществляется соответствующими поддиапазонными ЦА П 30, амплитудньми компараторами 33, регистрами 29 константы и эталонными источниками 31 питания.Выходы амплитудных компараторов 33 через соответствующие элементы И 27 и.элемент 39 И. подключаются к счетчику 32 точного Взмерения. Это подключение происходит благодаря выполнению двух условий: триггер 9 находится в единичном состоянии; в результате дешифрации дешифратором 2 б числа, находящегося в счетчике 32 выходной разрешающий потенциал дешифратора 2 б посту7 1048493 8пает на вход соответствующего подана-амплитудного компаратора ЗЗ до техпазонного эпемента И 27, Напичие двух пор, пока амппитуаа компенсирующегоразрешающих потенциапов на первом и напряжения, поступающего на второй входтретьем входах соответствующего эле" компаратора 31 с выхоаа ЦАП 30 нв.мента И 27 н его к про-станет равной ипи нескопько бопьшвй аьмхождению импупьсов от соответствующего ппитуды приращения сигнапа считываемэтому,эпементу поддиапаэонного компа- Копичество выходных импульсов этогораторн 33. Одновременно с этим раэре- компаратора зависит от того,гдв в прешающий потенциап с триггера 9 открыва- депах К-го поддиапаэона находится центрвт эпемвнт И 36, В резупьтате этого Щ катушки сьемника 19 координат.импульсы с элемента И 36 поступают иавходы счетчиков БАП 30: Эти импупьсы проходят через соответНеобходимо отметить, что во время . ствующий эпвмент И 27 и дапее черезперезаписи содержимого регистра 22 вэпвмент И 39 на вычитающий вход счетсчетчик 32 выходные импупьсы дешиф-,45 чика 25, В этот счетчик при начапьнойратора 26 поспедоватепьно запускают установке в исходное состояние эаписываодновибраторы 34, выходные импупьсы ется чиспо, равное максимапьному чиспу, которых переносят содержимое регистров уровней квантования приращения сигнапа29 в КАП 30. считывания. Это чиспо уровней выбираетК моменту перехода триггера 9 в еди. ся одним и тем же дпя всех подаиапазоничнов состояние на счетчике соответст-, нов. Независимо от того, произошпа ипивующего 11 АП 30 находится цифровой, не проиэошпа компенсация приращенияэквивапент аналоговой межауподдиапазон-сигнапасчитывания ступенчато-пикейнымной ЭДС напряжением К-го ЦАП 30, импупьсы вПоскопьку вепичины этапонных напря его счетчик поступают до перепопнвнияжений источников 31 разпичны, то вепичи счетчика. Импульс перепопнения счетчиканы ступенек компенсирующих напряже- соответствующего КАП 30 поступает наний каждого 1 У.П 30 также разпичны.счетчик 12. В реэупьтате этого дешифраВвпичина этих ступенек опредепвна кру- . тор 11 с помощью эпемвнта НЕ 10 затизнойучастков функции преобразования:З 0 крывает эпемент И 24 и эпемент И 36,в каждом поддиапаэоне внутри общего что вызывает прекращение подачи апупь-диапазона. сов как в шину, так и в счетчик БАП 30.С приходом. счетного ммпупьса на счет-С момента появпения.запрещающегочик соответствующего ЦАП 30 начинает.потенциапа с выхода эпвмвнта НЕ 10ся процвсс измерения К-го приращения .формирование кода координаты Х оканчВК го поддиапаэонного сигнапа считыва- вается, На счетчиках 7, 25 и 32, сооъ 35иия. Это приращение цо существу пред- . ветственно, находится код грубого, проставпяет собой разность межау двйстви-: . межуточного и точного измерения коорди.тепьной амппитуаой К-го поддиапаэонногонаты, Измерение координаты У при двухсигнапа считывания и его нижним граниЧ- канальном испопнении устройства проиэ 40ным значениям фиг, 2), цифровой экви-, водится анапогичной схемой.вапвнт которого заносится до моментаВведение новых уэпов и бпоков, апоступпвния Первого счетного импупьса. также новых конструктивных связей позвоНескомпенсированныв импупьсы считыва- ляет существенно повысить точность усъния проходят на выход соответствующего ройства,,Редактор Н авитепь Т. Ничред А Бабииец ич повик ор М. Лемч Заказ 7934/55.Тираж 706 ВНИИПИ Государственного ком по депам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш