Устройство для считывания графической информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН С 1 Е СВ зс 51) В 06 К 11/Об ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт электроники и вычислительной техники АН ЛатвССР (53) 681.327,12 (088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 972534, кл . 6 06 К 11/00, 1979 (прототип).754)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ по авт. св. 9 972534, о т л и ч а ю пс е е с ятем, что, с целью повьппения точностиустройства, оно содержит дополнительные элемент задержки и триггер,один из установочных входов которогосоединен со вторым входом эадатчикагруппового возбуждения шин, третийвход которого подключен к другомуустановочному входу дополнительноготриггера и выходу элемента задержки, вход которого, соединенный совторым входом блока управления,подключен к выходу счетчика координат,1108477 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано при считывании и вводе в ЭВМ графической информации.По основному авт. св. У 972534 известно устройство, содержащее планшет с системой ортогональных координатных шин, одни концы которых подключены к шине нулевого потенциала, а другие - к выходам распреде О лителя импульсов возбуждения, генератор импульсов, выход которого подключен к одному из входов ключа, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика координат, 15 а второй выход - с первым входом распределителя импульсов возбуждения, съемник информации, подключенный через последовательно соединенные усилитель и дискриминатор к входу 20 блока управления, выходы которого подключены соответственно к вторым входам ключа и распределителя импульсов возбуждения и управляющему входу счетчика координат, задатчик группового возбуждения шин, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму выходу ключа и к одному из выходов блока управления, а выход - к третьему входу распределителя импульсов возбуждения. Задатчик группового воз-буждения шин содержит триггеры, тактовые входы которых и входы установки в "1" являются соответственно первым и вторым входом задатчика груп 15 пового возбуждения шин, причем информационный вход каждого триггера, кроме первого, соединен с прямым выходом предыдущего т тиггера, информационньй40 вход первого триггера подключен к шине нулевого потенциала, а прямой выход последнего триггера является выходом задатчика группового возбуждения шин. Этим обеспечивается одновременное возбуждение двух координатных шин, в результате чего на съемник информации действует суммарное маг" нитное поле и увеличивается уровень сигнала на съемнике, увеличивается крутизна характеристики зависимости 50 сигнала на съемнике от его месторасположения по отношению к координатным шинам, что приводит к уменьшению паразитных сигналов от возбуждения соседних шин и повышению надеж ности и помехозащищенности устройства, а также достоверности закодированной информации11. 3Недостатком данного устройстваявляется необходимость натягиваниякоординатных шин на планшет с шагом,равным дискретности считывания информации, что ограничивает точностьотсчета координат при определенномшаге шин,Цель изобретения - повьппениеточности и уменьшение дискретностиотсчета устройства.Указанная цель достигаетсятем, что устройство для считыванияграфической информации содержит дополнительные элемент задержки и триггер,один из установочных входов которого соединен со вторым входом задатчика группового возбуждения шин,третий вход которого подключен кдругому установочному входу дополнительного триггера,и выходу элементазадержки, вход которого, соединенныйсо вторым входом блока управления,подключен к выходу счетчика координат.На фиг . 1 схематически изображенпланшет с координатными шинами ипоказано направление токов, протекающих через шины," на фиг. 2блок-схема устройства для считыва.ния графической информации; нафиг. 3 - схема задатчика групповоговозбуждения шин, на фиг, 4 . - блоксхема блока управления устройствадля считывания графической информации,Устройство (фиг. 2) содержит координатные шины 1,2,3 натянутые на планшете 4, а также бесконтактный (например, индуктивный) съемник 5 информации. Одни концы координатных шин подключены к выходам распределителя б импульсов возбуждения, другие либо непосредственно (как показано на фиг. 1 и 2), либо через токозадающие резисторы подключены к общему проводу. Вход распределителя 6(7) импульсоввозбуждения соединен с выходом задатчика 8 группового возбуждения шин, выходом блока 9 управления и выходом ключа 1 О. Вход задатчика 8 группового возбуждения через ключ 10 соединен с выходом генератора 11 импульсов, Второй выход ключа 10 соединен с входом счетчика 12 коор" динат. Съемник 5 информации через последовательно соединенные усилитель 13 и дискриминатор 14 соединен свходом блока 9 управления, другиевыходы блока 9 управления соединены с вторыми входами соответственно задатчика 8 группового возбуждения шин, ключа 10, счетчика 12 координат, а также с ЭВМ. Выход счетчика 12 координат подключен к второмувходу блока 9 управления и к входуустановки в " 1" триггера 15 черезэлемент 16 задержки и к третьему1 Овходу задатчика 8 группового возбуждения, Вход установки в "0" триггера15 подключен к первому выходу блока9 управления, а прямой выход триггера 15 подсоединен к ЭВМ;Распределители 6 и 7 представляютсобой триггерные регистры сдвига,к прямым выходам которых подключеныкоординатные шины (на фиг. 3 показанпервый триггер 71 регистра 6).Тактовые входы и входы установки в"0" всех триггеров 7 объединеныи подключены соответственно к первымвыходам ключа 10 и блока 9 управления.Задатчик 8 группового возбужде 25ния шин устанавливает расстояниемежду координатными шинами, одновременно возбуждаемыми импульсами разнойполярности . Задатчик 8 (фиг. 3)содержит группу триггеров 18 (Э-триггеры), тактовые входы которых, а также вход установки в "1" объединены иподключены соответственно к первымвыходам ключа 10 и блока 9 управле"ния. Информационные входы всех триггеров, кроме первого, подключены кпрямому выходу предыдущего триггераа информационный вход первого триггера .соединен с шиной нулевого потенциала, Вход установки в "0" первого 40триггера 18 является третьим входом задатчика 8 группового возбуждения и подключен к выходу элемента 16задержки,Блок 9 управления содержит (фиг.4) 45логические элементы ИЛИ 19 и 20, логический элемент "И" 21, триггер 22и элементы 23 ,и 24 задержки приЭчем время задержки элемента 24 больше, чем время задержки элемента 16, 50Выход дискриминатора 14 подключенк входу элемента 23 задержки икпервому входу элемента ИЛИ 19. Выходсчетчика 12 координат подключен квторому входу элемента ИЛИ 19 ипервому входу элемента ИЛИ 20. Кнопка "Пуск" 25 через элемент "И" 21подключена к второму входу элементаИДИ 20, а также к счетчику 12 координат. Выход элемента ИЛИ 20 подключен к входам распределителя 6 импульсов возбуждения, задатчика 8группового возбуждения шин и триггера 15, а также через элемент задержки 24 - к входу установки в "1"триггера 22. Выход элемента ИЛИ 19подключен к входу установки в "0"триггера 22, а выход триггера 22к входу ключа 10. Выход элемента задержки 23 и второй вход элемента И2 1 подключены к ЭВМ.Координатные шивы 1,2,3К+1 к+а, К+а+1 и расположены на планшете 4 с шагом с,(На фиг. 1 показаны координатныешины оси Х),Устройство работает следующимобразом,При одновременном возбуждении двухкоординатных шин, например, с порядковыми номерами К и К +а, .импульсами одинаковой амплитуды, норазной полярности (на фиг. 1 направления токов 1 к и 1 к,о показаны стрелками) образуется замкнутый контур,излучающий электромагнитное поле.Поочередное групповое возбуждениешин по указанному принцнпу продолжается до тех пор, пока возбуждаемые координатные шины не.окажутсяв зоне чувствительности съемника 5информации (шины К+ и К+а+ на,фиг. 1). В этом случае в съемнике 5индуцируется сигнал, что являетсяпризнаком окончания определения координаты Х (координата У определяетсяаналогично). Координату Х определяют как координату оси симметрии цепи возбуждения (контура). Для приведенного выше примера координатаоси симметрии цепи возбуждения равнаХ=(к+1+а/2) с.Как видно, возможны два варианта:1. й " четное число ц= 2 в, Вэтом случае определяемая координатаХ = (К+1+М, т.е. совпадает с шинойК.+1+Ю. В общем случае при этом варианте определяются координаты Х,которые совпадают с координатнымишинами, т.е, кратные ),2.- нечетное числос 1= 2 и -1,В этом случае определяется координата Х = (к+1+о -), т .е. находитсяв середине между шинами К+в и К+1+1В общем случае при этом варианте определяются координаты Х, которыенаходятся по середине между натянутыми шинами, т.е. кратные (К - у,)с-поочередном возбуждении координатныхшин в обоих вариантах дискретностьа следовательно, и точность опреде-.ленид координат равна с, т,е, шагу 5координатных шин,В предлагаемом устройстве в процессе работы поочередное групповоевозбуждение по каждой координатнойоси дважды при четном й.=2 ю инечетном 0=2 щ -1. Это дает возможность определять как координаты,совпадающие с координатными шинами,так и расположенные по серединемежду шинами, т,е. точность отсчетаи дискретность определения координат равны с/2.Совокупность новых и известныхэлементов, их связи, а также конфигурация блока управления обеспе" 20чивают двухразовое групповое возбуждение шин при разных расстоянияхмежду одновременно возбуждаемымишинами.На фиг. 3 показана схема задатчика группового возбуждения шин длдЩ=1. В начальном состоянии задатчикобеспечивает с 1= 2 Ф.После совмещения оператором центра съемника 5 информации со считываемой точкой на носителе информации по команде лПуск, подаваемой спомощью кнопки 25 через элементы 21и 20, распределитель 6 импульсов возбужденид, задатчикгруппового возбужденид, .счетчик 12 координат и триггер 15 устанавливаются в исходноесостояние. Тот же сигНал через элемент 24 задержки устанавливает триггер 22 в состояние "1", ключ 10 от окрываетсд и тактовые импульсы с выхода генератора 11 начинают поступатьна входы задатчика 8 и распределителд 6 и поочередно возбуждают группы координатных шин в соответствиис описанным вьппе принципом возбужденид шин. Одновременно на счетчик 12координат импульсы с выхода ключа 10поступаютдлд подсчета координаты Х.-гЕсли центр съемника 5 информациисовпадает с шиной (например, 1+1 у+1),то при возбуждении шин к+1 и К+а+1в нем наводится импульс, которыйусиливается усилителем 13 и черездискриминатор 14 поступает на блок 9управления, где через элемент ИЛИ19 устанавливает триггер 22 в состояние "О", что закрывает ключ 10, и в счетчике 1 координат фиксируетсякоордината Х. 1 от же импульс черезэлемент задержки 23 подается на ЭВМв качестве запроса прерывания,Если центр съемника 5 информациинаходится между нинами (например,К+а и К + ю+ 1), то наведенныйв съемнике 5 импульс меньше порогасрабатывания дискриминатора 14 и поочередное возбуждение шин продолжается до переполнения счетчика 12 координат. В этом случае импупьс переполнения поступает на элемент ИЛИ 19 иустанавливает триггер 22 в состояние "0", тем самым закрывая ключ10. Кроме того, импульс переполнения через элемент ИЛИ 20 устанавливает в исходное состояние распределитель 6 импульсов возбуждения,задатчик 8 группового возбуждения итриггер 15, а через элемент 16 задержки переключает задатчик 8 группового возбуждения шин длд работы с величиной о 2 м -1, а триггер 15в состояние "1", Через элемент 24задержки импульс переполнения повторяет процесс измерения координаты Х.Таким образом, информацид о координате Х содержится в счетчике 12координат и в триггере 15 (младшийразряд), откуда она и поступает вЭВМ. После считывания информации сЭВМ на логический элемент И 21 поступает сигнал разрешения измеренияследующей координаты.Аналогично происходит считывание координаты У.Рассмотрим работу задатчика 8группового возбуждения шин.Количество триггеров в задатчикеравно величине й= 2 э. Длд упрощения предположим, что величинас 1= Ъъ= 2 и а= 2 е -1 =1, т,е.задатчик 8 содержит 2 Э -триггера(фиг. 3), распределитель 6 импульсоввозбужденид выполнен в виде регистрасдвига (тактовад шина задатчика 8соединена с тактовой шиной распределителя 6). В исходном состояниина прдмых выходах Э -триггеров задатчика 8 устанавливается уровень "1",а на прдмых выходах триггеров распределителд 6 импульсов возбужденид - уровень "0"При поступлении первого тактового импульса с выхода ключа 10 на тактовую шину задатчика 8 и распрепели1 181 1 еля 6 с рвый Р "трц гор 1 Я оин 1 идьва ется л 1 о 1 ряио вьходе у тана вли ваетс я уровень (, второй Э-трггер 18. остается в исходном состоянии, Одновременно ца выходе 5 первого триггера 17 распределителя 6 устанавливается уровень "1", я результате на координатную шину 1 с прямого выхода триггера 17, подается импульс положительной полярное ти.При поступлении второго импульса с выхода ключа 10 на тактовые шины задатчика 8 и распределителя 6 второй О-триггер 18 опрокидывается в 15 состояние "0", а второй триггер распределителя 6 (на фиг. 3 не показан) устанавливается в состояние "1", на координатную шину 2 подается импульс положительной поляр ности, Триггера 17 и 18 состояние не меняют.В дальнейшем при поступлении с выхода ключа 10 последующих импульсов триггера 18 задатчика 8 группо вого возбуждения шин сохраняют состояние "0".При поступлении на тактовую шину распределителя 6 и задатчика 8 третьего импульса первый триггер 17 рас пределителя 6 опрокидывается в состояние 0", и на соединенную с ним координатную шину 1 подается импульс отрицательной полярности. Одновременно третий триггер 17 Распредели теля 6 импульсов возбуждения (не показан) опрокидывается в состояние 11 1Г1, на соединенную с ним координатную шину 3 подается импульс положительной полярности. Таким образом, 40 одновременно возбужденными являются две координатные шины 1 и 3 импульсами противоположной полярности. Если центр съемника 5 информации совмещен с .шиной 2, то в этот момент в съем- нике наводится импульс, который служит сигналом окончания считывания координаты Х. 0Работа задатчика 8 групповоговозбуждения шин аналогична при других величинах огтТаким обра зом, пр едла гаемое устройство по сравнению с известным ясобеспечивает повышение точности иуменьшение дискретности в два разапри том же количестве координатьвшин на планшете. Поскольку распределитель 6 импульсов возбуждения выполнен в виде регистра сдвига, то в О -м такте импульс положительной полярности буцет подан на координатную шину и , а. координатная шина И -2 будет одновременно возбуждена импульсом отрицательной полярности.Если центр съемника 5 информации совмещен с координатой Х в середице между лвуья шзц; м ( т, е, коор,1 цата Х - нечетнаялцчила), т в съемцике 5 наводится параяцтцый импульс малой амплитуды, который меньше порогового урозя Лискрцмцц тора 14. В этом случае после установки в исходцое состояние эадатчика 8 группового возбуждения при .повторном прохождении через элемен;16 задержки первый 1 -триггер 18 у устанавливается в состояние "О".При поступлении теперь первого тактового импульса с выхода ключа 1( второй Ъ в тригг 15 опрокидывается в состояние "0", а на выходе первого триггера 7 распределителя 6 устанавливается уровень "1", в результате на координатную шину 1 с прямого выхода триггера 17 подается импульс положительной полярности.При поступлении второго импульса с выхода ключа 1 О на тактовые шины задатчика 8 и распределителя 6 первый триггер 17 распределителя 6 опрокидывается в состояние "0", на соединенную с ним координатную шину 1 подается импульс отрицательной полярности . Одновременно второй триггер 17 распределителя 6 импульсов возбуждения (не показан) опрокидывается в состояние "1", на соединенную с ним координатную шину 2 подается импульс положительной полярности. Таким образом, одновременно возбужденными являются две координатные шины 1 и 2 импульсами противоположной.полярности. Если центр съемника информации 5 находится в середине между шинами 1 и 2, то в этом моменте в съемнике наводится импульс, который служит сигналом окончания считывания координат Х.При дальнейшем поступлении импульсов на тактовую шину распределителя б,в 1 -ом такте импульс положительной полярности будет подан на коорди натную шину, а координатная шина И "1 будет одновременно возбуждена импульсом отрицательной полярности.ви ектор С.Шекмар Редак челинская кав 586 дписно Филиал ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 36 Т НИИПИ Государств по депам изобре 035, Москва, Ж-З раж 699нного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д, 4 17 17