Устройство для считывания графической информации

(5)4 С 06 К 11/00 ф,Ф;.чф;НЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТИЙ(56) Медреш В.Г. и др. Автоматизированный измеритель временных и энергетических параметров импульсныхОКГ;Измерительная техника, 1973,У 8, с. 28,Миллс. Триис. Цифровая системадпя регистрации наносекундных процессов. (Русский перевод) "Электроника М.; Мир, 1971, Иф 25, с. 38.Авторское свидетельство СССРР 661577, кл. С 06 К 11/00, 1973.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащеезапоминающую электронно-лучевую труб"ку (ЗЭЛТ), модулятор которой подключен к выходу регулируемого источника напряжения, последовательновключенные первый регистр координат,первый цифроаналоговый преобразователь и первый усилитель, последовательно соединенные второй регистркоординат, второй цифроаналоговыйпреобразователь и второй усилитель,выходы первого и второго усилителейподкпючены соответственно к входамуправления отклонения луча ЗЭЛТ покоординатам )( и , последовательновключенные третий усилитель, пороговый элемент и первый формировательимпульсов, выход сигнала считыванияЗЭЛТ соединен с входом третьего усилителя, генератор импульсов, блокпамяти, информационные входы которого ЯО 1176355 А соединены с выходами первого и второго регистров координат, а выход является выходом устройства, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит последовательно соединенные амплитудный дискриминатор и первый одно- вибратор, последовательно включенные элемент задержки, второй одновибратор и элемент И, первый и второй элементы НЕ, пороговый элемент, три управляющих триггера, дискриминатор длительности сигнала, вход которого подключен к выходу порогового элемента, последовательно соединенные дополнительный генератор импульсов, первый, второй и третий счетчики, .второй формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом мультивибратора, элемент ИЛИ, один из входов которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к первому входу первого регистра координат, оптронный узел управления, содержащий оптически связанные фотоциоды и светодиоды, сумматор, буферный регистр и блок сравнения, выход которого соединен с входом второго элемента НЕ и с одним из входов четвертого ключа, другой вход которогосоединен с выходом второго,формирователя импульсов и с одним из входов третьего ключа, другой вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, выход третьего ключа соединен с другим входом элемента ИЛИ, выход четвертого ключа - с вторым входом первого регистра координат, выход которого подключен через пятый ключ к одному из входов второго регистра6355 17 координат, выход элемента И соединен с тактовыми входами блока памяти и буферного регистра и одним из входов третьего управляющего триггера, другой вход которого подключен к выходу мультивибратора, а выход - к управляющему входу второго регистра координат, выход дискриминатора длительности сигналов соединен с входом второго управляющего триггера, выход которого подключен к одному из входов сумматора, входу блокировки элемента И, управляющим входам генератора импульсов и пятого ключа и входу мультивибратора, выход которого соединен с входами элемента задержки и генератора линейного напряжения, выход которого подключен к другому входу сумматора, выход которого соединен с дополнительным входом второго усилителя, выход первого формирователя импульсов подключен к соответствующему входу элемента И, выход третьего усилителя соединен с входом амплитудного дискриминатора, выход первого одновибратора подключен к первому входу первого ключа и к входу первогоэлемента НЕ, выход которого соединенс первым входом второго ключа, второйвход которого и второй вход первогоключа подключены к выходу третьегоФормирователя импульсов, выходы первого и второго ключей соединены с выходами первого счетчика, выход третьего счетчика подключен к собственномуустановочному входу и входу первогоуправляющего триггера, инверсный выход которого соединен с входом вычитания третьего счетчика и входом первого светодиода оптронного узла управления, вход второго светодиода которого соединен с прямым выходом первого управляющего триггера и суммирующим входом третьего счетчика, выходы Фотодиодов оптронного узла управления подключены соответственно квходу регулируемого источника напряжения.1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано при регистрацииоднократных или редкоповторяющихсяимпульсных сигналов с крутыми фронтами для исследований в ядерной Физике, медицине и биологии,Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.На фиг.1 представлена блок-схемаустройства; па Фиг,2. - ход лучаэлектроннолучевой трубки при считывании информации с экрана; на фиг.3 -сигналы развертки по осям К и ; нафиг,4 - диаграмма сигналов в началецикла горизонтального считывания,.Устройство содержит генератор 1импульсов, первый регистр 2 координат, первый цифроаналоговый преобразователь 3, первый усилитель 4,вход 15 запоминающей электроннолучевой трубки б (ЗЭЛТ), второй ре гистр 7 координат, второй цифроаналоговый, преобразователь 8, второйусилитель 9, вход ) 10 электронно"лучевой трубки 6, высоковольтный ис"точник 11 напряжения, резисторы 12делителя напряжения, фильтр 13, мо. 2дулятор 14 электроннолучевой трубки б, третий усилитель 15, пороговый элемент 16, первый формирователь 17 импульсов, выход 18 электроннолучевой трубки 6, блок 19 памяти, выход 20 устройства, амплитудныйдискриминатор 21, дискриминатор 22длительности импульсов, дополнитель ный генератор 23 импульсов, генера О тор 24 линейного напряжения, мультивибратор 25, первый и второй одно вибраторы 26 и 27, первый, второй,третий, четвертый и пятый ключи 28 -32, первый и второй элементы НЕ 3315 и 34, элемент ИЛИ 35, элемент И 36,блок 37 сравнения, второй формирова- тель 38 импульсов, третий формирова-,тель 39.импульсов, элемент 40 задержки,первый, второй и третий управляю 20 щие триггеры 41 в ,43, сумматор 44,первый, второй и третий. счетчики 45 -47, буферный регистр 48, первый ивторой светодиоды 49 и 50, фотодиодыз 11763обозначены) образуют оптронный узел54 управления.В устройстве реализованы два режима работы - стабилизации и считы-вания. 5В режиме стабилизации устройствоработает следующим образом,Сигнал считывания нормируется поамплитуде, чтобы устройство работалонадежно в режиме считывания и можнобыло бы определять длительность сигнала на определенном уровне.Стабилизация проводится в проме-жутке между измерениями по нулевой(горизональной) линии. Сигнал с усилителя 15 поступает на пороговый элемент 16 и амплитудный дискриминатор21. Пороговый элемент 16 срабатываетна каждый сигнал считывания, а дискриминатор 21 срабатывает в зависимости от амплитуды сигнала. При этомсигнал с выхода одновибратора 26 либо проходит через первый ключ 28 навход вычитания первого счетчика 45,сигнал с которого поступает далее навход второго счетчика 46 (при превышении порога срабатывания амплитудного дискриминатора 21), либо черезключ 29 - на вход сложения первогосчетчика 45 и далее счетчика 46. 30Со второго счетчика 46 многоразрядный код поступает на входы записиинформации третьего счетчика 47, выход переполнения которого соединенс установочным входом этого же счет- З 5чика и со счетным входом первоготриггера 41. На счетный вход счетчика 47 поступают импульсы с генератора 23 импульсов, Так как выходы триггера 41 соединены с входами сложения щи вычитания счетчика 47, то он работает либо в режиме вычитания, либо врежиме сложения, Управляющие сигналыс триггера 41 поступают также на светодиодные ячейки 49 и 50, длительность светового сигнала которых пропорциональна коду. второго счетчика 46,или дополнению этого кода до полногопериода преобразования, определяемого частотой генератора 23 импульсов 50и разрядностью третьего счетчика 47,Светодиодные ячейки 49 и 50 подключены через резисторы к клеммам источника питания. Оптически связанные сосветодиодными ячейками 49 и 50 фотодиоды 51 и 52 блока 54 оптроновподключают симметричный фильтр 13 через резисторы делителя 12 то к клем 55 4ме высоковольтного источника 11 напряжения, то к шине нулевого потенциала (фиг.1), На выходе. фильтра 13 получается напряжение, величина которого пропорциональна коду, записанному во втором счетчике 46. С выхода фильтра 13 напряжение поступает на модулятор 14 электроннолучевой трубки 6.В установившемся режиме стабилизации числа импульсов, прошедших черезпервый и второй ключи 28 и 29 будутравны, код во втором счетчике 46 неизменяется, а небольшие статистические отклонения от среднего значениясглаживаются первым счетчиком 45.Когда устройство переходит иэ режимастабилизации в режим считывания, происходит блокировка формирователя 39импульсов и код во втором счетчике46 сохраняется постоянным до очередного перехода в режим стабилизации.В режиме считывания с экрана запоминающей электроннолучевой трубки б считывается потенциальный электростатический рельеф записанногосигнала П (фиг.2). При вертикальном считывании на вход 5 (У) электроннолучевой трубки 6 подается ли-.нейнонарастающее напряжение (фиг.3),которое при пересечении рельефа записанного сигнала (вертикальные линии на фиг.2) генерирует импульс навыходе усилителя 15. При этом срабатывает пороговый элемент 16 и формирователь 17 импульсов через элементИ 36 фиксирует координаты точки пересечения луча считывания и записанного сигнала в блоке 9 памяти, записывая значения кодол регистров 2 и 7координат,После каждого цикла считываниявертикальной разверткой содержимоерегистра 7 увеличивается на единицуза счет сигнала переполнения, прошедшего с регистра 2 через ключ 32,и цикл считывания повторяется вновь.Если скорость нарастания входного сигнала достаточно велика и наклонзаписанного сигнала П к горизонталь-.ной оси превышает 55-бО , то сигналсчитывания резко уменьшается по величине. В этом случае используетсярежим горизонтального считывания.Для перевода иэ режима вертикальногов режим горизонтального считыванияи обратно используется расширениеимпульса считывания при уменьшенииугла, образованного траекторией за- писанного сигнала 0 и направлением движения считывающего луча. Как только этот угол станет меньше 45 (при горизонтальном расположении записанного сигнала он составляет 90 ), то, на выходе дискриминатора 22 длитель-: ности появляется сигнал, переводящий триггер 42 в состояние, соответствую- О щее горизонтальному считыванию. При этом блокируются генератор 1 импульсов и ключ 32, разблокируется элемент И 36 и запускается мультивибратор,25, который в свою очередь запускает ге нератор 24 линейного напряжения, напряжение 02, (фиг.4) с которого суммируется с потенциалом О, триггера 42 (суммарный сигнал О,+) и формирует на выходе усилителя 9 сигнал 2 О У горизонтальной развертки (фиг.2-4).Однако одному значению координаты Х при горизонтальном считывании может соответствовать несколько значений У. При этом в каждом цикле .го ризонтального считывания (фиг,З) выбирается только одноизмерение, при котором зчачение координаты М наиболее совпадает с истинным значением.Для этого мультивибратор 25 через ЗО элемент 40 задержки запускает одно- вибратор 27 (сигнал 02. на фиг.4), который разрешает проходить сигналу 0 через элемент И 36 (сигнал 02).Так,в первом цикле горизонтального считывания сигнал с выхода формирователя 17 проходит через элемент И 36 во второй раз (фиг.4 0 ), а в третьем цикле - только на пятый, Сигнал с выхода элемента И 36 не толькозаписывает координаты точки считывания в блок 19 памяти, но и после срабатывания триггера 43 добавляет единицу в регистр 7. После этого производится следующий цикл горизонтального считывания, во время которого определяется производная входного сигналапутем сравнения в блоке 37 с предыдущим значением, которое хранится в буферном регистре 48. Если напряжениевозрастает, то сигнал с выхода блока37 сравнения через элемент НЕ 34 открывает ключ 30 и сигнал с формирователя 38 через этот ключ и элементИЛИ 35 поступает на вход добавленияединицы регистра 2, Если напряжение0, записанного сигнала (фиг.2) уменьшается (на заднем фронте), то сигналс формирователя 38 поступает черезключ 31 на вход вычитания единицы регистра 2.При уменьшении скорости нарастания записанного сигнала 0,наступаеттакой момент, при котором угол междугоризонтальным лучом считывания и записанным сигналом становится меньше45 , При этом опять срабатывает дискриминатор 22 длительности и триггер42 переводится в состояние вертикального считывания, которое осуществляется описанным выше образом,Таким образом, при использованиирежима горизонтального считывания ирежима стабилизации удается повыситьбыстродействие устройства ориентировочно в 2-3 раза по сравнению с известным устройством, 1176355176355Составитель Т.Ничипорович Редактор И.Ковальчук Техред М.Кузьма Корректор В,БутягаЮ ю е Мю В м а 4 е Эаказ 5364/50 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4