Устройство для считывания графическойинформации

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфез Сфветскнк Сециалнстинескик Республик(22) Заявлено 260374 (21) 2008370/24с присоединением заявки йо(51)м, Кл,з 6 06 К 11/00 ГосударственнмЯ комнтет СССР по деаам нзобретеннЯ я отарытнЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано при автоматизации процессов ввода информации, представленной в графической форме, в память цифровых вычислительных машин.Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет в виде системы координатных шин и шифраторов на трансформаторах с ферритовыми сердечниками, конструктивно не связанных с планшетом, блок обработки информации и элемент съема информации 11.Недостатком этого устройства является аппаратурная.сложность и нетехнологичность конструкции.,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому. является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, выполненный в виде системы взаимно- перпендикулярных координатных шин и емкостных шифраторов, выходные пластины которых соединены с координатными шинами, а входные. - с блоком обработки информации, подключенным . к элементу съема информации 2).Однако это устройство имеет суще. ственные недостатки: сложную технологию изготовления планшета, малоеотношение сигнал-шум при считыванйиинформации, высокую стоимость.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что координатные шины планшетаразделены по каждой координате на зоны, в каждой из которых входныепластины емкостного шифратора соединены попарно и перекрывают удвоенноеколичество выходных пластин, причемвыходные пластины, соответствующиеодноименным координатным шинам каж дой зоны, объединены между собой иподключены к дополнительным выходамблока обработки информации.На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства", на фиг. 2 - конструкция 20 планшета; на фиг. 3 - временная диаграмма основных сигналов устройствасчитывания графической информации.По каждой координате планшет имеет шестнадцать координатных шин, 25 которые по координате Х имеют сквозную нумерацию от Хт до Х, а по координате У - от У до У. Все сигналы на .временной диаграмме соответствуют установке элемента съема инфор мации в точке, которая расположенана планшете .по координате Х посреди , не между координатными шинами Х,3 и Х 4 (в равносигнальной зоне), а по координате У непосредственно ноэле координатной шины Уз .В состав устройства входит планшет 1, элемент 2 съема информации, ,блок 3 обработки информации. Планшет 1 за счет емкостной связи связан со входом элемента 2 съема информации, выходом подключенного к блоку 3 обработки информации, второй вход которого соединен с клеммой 4 "Запуск", а импульсные позиционные выходы подключены: основные - ко нходам 5 и б емкостных шифраторов планшета 1, дополнительные - к координатным входам 7 и 8 планшета 1. Блок 3 обработки информации включает в себя генератор 9 импульсов, выходом подключенный к вентилям 1-го и 2-го полуциклов 10 и 11, управляющие входы которых соединены с выходами счетчика 12 полуциклов, а ныходы подключены соответственно к тактовым входам распределителей 13 и 14 импульсов опроса шин Х и У и через элемент ИЛИ 15 связаны с тактовым входом распределителя 16 импульсов опроса емкостных шифраторов Х н У. Схема 17 получения импульсов отсчета кодов двумя входами связана с усилителем 18, двумя другими нходами подключена к выходам счетчика 12 полу- циклов и ко входам распределителя 16 импульсов, цифровые выходы которого соединены с разрешающими входами групп вентилей 19 и 20, управляющие входы которых соединены с 1 и 2 входом схемы 21 сброса и подключены соответственно к перному и второму выходам схемы 17, подключенной третьими четвертым выходом соответственно ко входам младших, разрядов регистров 22 и 23 координат, входами (П) старших разрядов соответственно подключенных,к выходам вентилей 19 и 20, а выходами связанных с цифровыми выходами блока 3 обработки информации. Клемма 4 "Запуск" соединена с пятым входом схемы 17, со входами установки в нуль регистров 22 и 23 координат с третьим входом схемы 21 сброса, первый выход которой соединен со счетным входом счетчика 12 полуциклов, а второй, третий и четвертый выходы подключены соответственно ко входам установки в нуль распределителя, 13 импульсон, счетчика 12 полуциклон, распределителя 14 импульсов,и распределителя 16 импульсов, причем позиционные выходы распределителя 16 импульсов подключены к импульсным позиционным выходам блока 3 обработки информации, дополнительные импульсные, выходы которого подключены к позиционным выходам распределителей 13 и 14 им 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 ЬО пульсов. 24-36 - выходы блоков (фиг.1).Планшет 1 содержит на диэлектрической подло кке 37 систему взаимно- перпендикулярных ко рлинатных шин 38 и емкостных шиФраторов, состоящих иэ нходных 39 и выходных 40 пластин, расположенных по разные стороны концов координатных шин 38. Быходные пластины 40 по каждой координате соединены на одной стороне с четными а на другой стороне с нечетными координатными шинами 38 которые позиционно разделены на 2 ф зон 41 по /2"координатных шин н каждой зоне при четном и и на ГРзон по Д."1 координатных шин в каждой зоне при нечетном и, где и - разрядность устройства и расположены с интервалом 42 следования, равным удноенной величине разрешающей способности планшета 1, причем выходные пластины 40, соответствующие одноимен ным координатным шинам каждой зоны 41, объединень 1 между собой и подключены к группам координатных входов 7 и 8 планшета 1, а входные пластины 39 в каждой зоне 41 попарно объеди" нены, перекрывают удвоенное количество выходных пластин и подключены к группам входом 5 и 6 емкостных шифраторов планшета 1, при этом длина 43 входной пластины ранна длине вы" ходнои пластины 40. 44-61 - входы планшета (фиг.2).Устройство работает следующим образомПри формировании кодов координат используется принцип развертывающего преобразования, при котором осуществляется подсчет числа координатных шин от начала отсчета до положения элемента съема информации над выбранной точкой планшета. 1.Конструкция планшета 1, позволяет производить подсчет не всех шин планшета, а только тех, которые находятся внутри эоны 41. При этом импульсы поступающие с выходов блока 3 обработки информации на входы емкостных шифраторов планшета 1, проиэнодят сканирование.зон 41 планшета, т.е. происходит подсчет зон. Информация о номере зоны 41 передается на координатные шины через емкостные шифраторы. Таким образом, каждая координатная шина 38 закодирована двумя импульсами разной полярности, один из которых несет информацию о номере зоны 41, а другой - о номере координатной шины 38 внутри эоны. Местоположение названных импульсов относительно начала отсчета зависит от выбранной эоны 41 и координатной,шины 38 элементом 2 съема информации, ио всегда информация о номере эоны 41 поступает раньше, чем информация о номере коорлипатной шины 38, расположенной н данной зоне. Этодает возможность использовать информацию о номере зоны 41 для исключения многозначности о номере координатной шины 38. В исходном состоянии в регистрах 22 и 23 координатхранится предыдущий код координатХ и У, а счетчик 12 полуциклов ираспределители импульсов 13, 14 и 16находятс в сброшенном состоянии.Генератор 9 импульсов генерирует непрерывную последовательность импульсов частотой порядка.1 мгГц; которыепоступают на входы вентилей 10 и11 полуциклов. На выходе названныхвентилей импульсов тактовой частотынет, так как вентили 10 и 11 закрытынулевыми уровнями, поступающими свыходов 26 и 27 счетчика 12 полуциклов. В момент прихода на клемму 4 импульса запуска начинается 1-й подувцикл работы устройства и схема 21вырабатывает на выходе 32 импульс, .который, поступая на счетный входсчетчика 12 полуциклов формирует наего выходе 26 высокий потенциал, разрешающий прохождение импульсов тактовой частоты на тактовый вход распределителя 13 импульсов, а черезэлемент ИЛИ 15 - на тактовый входраспределителя 16 импульсов. Импульсзапуска, кроме того, устанавливаетв нулевое состояние регистры 22 и23 координат и все узлы схемы 17.В первом полуцикле в каждом такте меняется состояние распределителя 13импульсов, а на его позиционных выходах формируются распределенные вовремени импульсы, которые поступаютна координатные входы 8 планшета 1и возбуждают координатные шины 38планшета 1 по оси Х, Параллельно сраспределителем 13 работает распределитель 16 импульсов, который в первом полуцикле опрашивает входы 6 емкостных шифраторов планшета 1 по осиХ. Распределитель 16 импульсов такжев каждом такте меняет свое состояниено с позиционных выходов на планшет1 поступают распределенные во времениимпульсы, период следования которыхна один период тактовой частоты меньше или больше цикла работы распределителя 13 импульсов. Период следования импульсов с распределителя 16импульсов выбран не кратным циклуработы распределителя 13 импульсовдля исключения многозначности.отсчета кодов координат, если элемент 2съема информации установлен на границе двух зон 41 координатных шин 38. кроме того, на вход распределителя 16 импульсов, направляя.распределенные во времени импульсы на входы б планшета 1. Схема 17 содержит триггер, кипп-реле, вентили. Обрабатывая поступившую информацию, схема 17 решает логическую задачу выделения импульса отсчета кода Х с помощью им-пульса, поступающего с выхода 24 грубого канала усилителя 18., а также с помощью высокого потенциала, посту" пающего с выхода 26 счетчика 12 полу- циклов. При этом возможны два случая: если элемент 2 съема информации рас" положен точно над координатной шиной, то на выходе 28 схемы 17 формируется 15 импульс отсчета кода Х, который поступает на управляющий вход вентилей, если элемент 2 съема информации установлен посередине между координатными шинами (в равносигнальной зоне), то 26 кроме импульса отсчета кода Х, схема В первом полуцикле считываемый разнополярный сигнал о координате Х усиливается в усилителе 18 и по грубому и точному каналу поступает на два входа схемы 17. Для селекции координаты Х на вход схемы 17 подается высокий потенциал с выхода 26 счетчика 12 полуциклов, с выхода которого высокий потенциал поступает,17 формирует на выходе 30 импульсуточнения кода Х, который устанавливает в "1" младший разряд регистракоординат 22. В первом полуцикле цифровые выходы распределителя 16 импульсов все время готовят группу вентилей 19 и 20 по разрешающим входам.С приходом на управляющий вход вентилей 19 импульса отсчета кода Х, одноиз состояний распределителя 16 импуль.сов, которое он приобрел при подсчете импульсов тактовой частоты к мо-,менту появления импульса отсчетакода Х, переписывается в регистре 22координат в (П) старших разрядов.Если есть импульс уточнения кода Х,то через период тактовой частоты вмладший разряд регистра координатзапишется единица. Импульс отсчетакода, кроме того, поступает на вход 40 схемы 21; которая через время, несколько большее, чем период тактовойчастоты, формирует на выходах 32, 33и 35 импульс (см.фиг.3). Данный импульс устанавливает в нуль распределители импульсов 13 и 16 и переводитв новое состояние счетчик 12 полуциклов. При этом на выходе 26 счетчика 12 полуциклов устанавливаетсянулевой потенциал, а на выходе 27- у 0 единичный. Начинается второй полуцикл, Во втором полуцикле работаютраспределители 14 и 16 импульсов, которые посылают распределенные во времени импульсы соответственно навходы 7 и 5 планшета 1 для возбуждения координатных шин 38 по оси У,форьиюрование кода координаты У происходит. аналогично координате Х. Импульс отсчета кода У и импульс уточ. нения кода У формируется соответст венно.на выходах 29 и 31 схеьы 17.При записи кодов разряды 2 , 2 , 2о2цифровых выходов распределителя16 импульсов переписываются в разряды24, 2 , 22 регистров координат 63 22 и 23. В соответствии с диаграммой на Фиг.3 в регистр координаты Х , будет записан код 11000, что соответствует десятичному числу "24". Через период тактовой частоты по координате Х произойдет уточнение кода и в регистре 22 будет храниться десятичное число "25", При этом нй планшете 1 шина Х 1 закодирована нулем, шина Х - двойкой, шина Х 3- четверкой и т.д. Нечетными значения ми, т.е. единицей, тройкой, пятер,кой и т.д, на планшете 1 закодированы равносигнйльные эоны,т,е. середины интервалов следования координатных шин. Аналогично по координате у и регистре 23 будет эйФикаировацо десятичное надо н 4 и Покоординаты У схема 21 Вырабатывает нй вцходах 34 и 35 импульс, который устанавлиВает В цулевО 6 состояни 6 распределители импульсов 14 и 16 и счетчик 12 подуцикдов. По этому им пульсу заканчивается второй полу цикл и устройство готово к ФормироВанию новой координаты Х и УС приходом нй клемму 4 импульса запуска,рой раб .., дПри Одицйковойе разрядности и разрешающей способности известного и предлагаемого устройства планшет последнего имеет следующие положительные качествйг упрОщйющн 6 технологиюЕГО ИЭГОТОВЛЕНИЯ 11, Имеет в двй раза меньше координатных шин. При этом в два раза воэрйстйет интервйл аледовйция координатных шин и ширина выходных пластинемкостцого шиФрйтора. 352. При одинаковой длине выходных пластин емкоатного шиФратора известного и предлагаемого устройства, в предлагаемом устройстве выходная пластина всей длиной взаимодействует 40 с одиим разрядом в известном - с 10), что эквивалентно выигрышу по длинев 10 раэ.3. С учетом увеличения в двй раза ширины выходной пластины площадь 4 взаимодействия выходных и входных пластин емкостного шифратора увеличивается В 20 рйэю ЭТО дает возможность снизить иа порядок требования к минимальной толщине диэлектрика планшета,Таким Обрйэом, планшет иредлйгйемого устройстна может быть изготовлен на предприятии со средним уровнем развития технологии производства Массовое производство планшетов может быть наложено иэ Фольгированных пленок, предназначенных для многослойного печатного монтажа.Формула изобретенияустройство длн считывания граФичеакой инФормации, содержащее планшйт Выполненный В ВНД 6 системы Взаимно перпендикуднрных координатных шин и емкостных шиФрйторов, выходные пластины которых соединены а коор- динатными шинами, а Входные - с блоком обработки инФормйции, подключенным к элементу съема инФормации, о т л и ч й ю щ е е а л тем, что, а целью упрощения устройства, в цем координйтные шины рйзделецы по каждой координате на эоцц, В каждой из которых входные пластины соединены попарно и перекрывают удвоенное количество выходных пластин, причем выходные пластины, соответствующие одноименным координатным шинам каждой зоны, Объединены между собой и подключены к дополнительным Выходам блока обработки инФормации.Источники инФОрмйции,принятые во внимание при экспертизе1. Бурмистров А.И., Подымов В,Я.устройство для ввода грйФической инФормации. Труды 1-й Всесоюзной конФеренции по вычислитедьиым системам,1968, "Вычислительные системы",Бып. б, с. 19"21.2. Патент США В 3573755,кл . 340-173, 1971 (прот 11 тип).Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная Ф 2 У(,аказ 296/77 ЭНИ 113035, б Подписноекомитета СССРи открытийая наб., д. 4/5 Тираж 75ПИ Государственногоделам изобретенийосква, Ж, Рауюск