Устройство для считывания графической информации

)5 6 06 К 11/06 Г" НИЕ ИЗОБРЕТ О нальных ориентированных по отношению к направлению измерения последовательно соединенных координатных шин, блок 2 формирования опорных и управляощих сигналов, индукционную систему сьемника 3 информации, блоки 4 и 5 формирования фазомодулированных сигналов, блоки 6 и 7 формирования кодов координат, аналоговые коммутаторы 8 и 9, блоки 10 и 11 фазоимпульсной коррекции, Поставленная цель достигается за счет исключения блоков анализа амплитудных значений информационных сигналов наведенных ЭДС, снимаемых.Г.Маньшин,М,С.Суховер-. с помощью аналоговых коммутаторов с про-. межуточных выходов сеток кссрдина;ных шин планшета и предназначенных для определения номера зоны планшета, в которой находится считываемая точка графического изображения (грубый- отсчет абсолютных значений), 2 з.п, ф-лы, 7 иг,а фазсвьх сои инфсрмаци" и сигналами, лько функции тываемых коелах спредесв анализа точкой считыблоки формирования и анализ отношений между опорными онными фазомодулированным Ранее эти блоки выполняли тс определения приращений счи ординат (точный отсчет) в пред ленной с помощью блок амплитудных значений зоны свания,фиг.1 аемого ная сх лектри ого пл ами ус я схем ат; на предлаг циональ фиг,3 - з матричн элемент ональна координ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматизированного ввода графической информации в ЭВМ, Цель изобретения - упрощение устройства, Устрой" ство содержит координатный матричный планшет 1 с сетками параллельных ортогоИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматизированного ввода графической информации в ЭВМ,Цель изобретения - упрощение устройства путем исключения блоков анализа амплитудных значений информационных сигналов наведенных ЭДС, снимаемых с помощью аналоговых коммутаторов с промежуточных выходов сеток координатных шин планшета и предназначенных для определения номера зоны планшета, в которой находится считываемая точка графического изображения(грубый отсчет абсолютных координат), В предлагаемом, устройстве операции определения номера зоны считываемой координаты возложены на представлена блок-схема устройства; на фиг,2 - функема блока управления; на ческая схема координатного аншета и ее связи с другими тройства; на фиг,4 - функциа блока формирования кодов фиг.5 - функциональная схе 168131610 ма аналогового коммутатора; на фиг,6 - схема блока фазоимпульсной коррекции, на фиг,7 - схема блока формирования фазомо дулированного сигнала.В состав устройства(фиг.1) входят координатный матричный планшет 1 с сетками параллельных ортогонально ориентированных по отношению к направлению измерения последовательно соединенных координатных шин, блок 2 формирования опорных и управляющих сигналов, выходом синусоидального сигнала возбужденния подключенный к индукционной системе сьемника 3 информации, индуктивно связанной с координатными сетками планшета 1, первый 4 и второй 5 блоки формирования фазомодулированных сигналов, первый 6 и второй 7 блоки формирования кодов координат, первый 8 и второй 9 аналоговые коммутаторы, первый 10 и второй 11 блоки фазоимпульсной коррекции.В состав блока 2 управления (фиг.2) входят генератор 12 тактовых импульсов, суммирующий счетчик 13, суммирующим входом подключенный к выходу генератора 12, формирователь 14 синусоидального тока возбуждения, входом связанный с выходом старшего разряда счетчика 13, триггеры 15- 17, единичными входами подключенные к контакту кнопки 18 "Отсчет", вторым контактом подключенной к клемме 19 источника Е электрического тока, элементы И 20 и 21, первыми входами подключенные соответственно к единичным выходам триггеров 15 и 16, а вторыми входами - к выходу стар, шего разряда счетчика 13, элемент И 22, входами подключеннйй к нулевым выходам триггеров 15 и 16, а выходом - к нулевому входу триггера 17, причем нулевые входы триггеров 15 и 16 являются установочными входами блока, выходы разрядов счетчика 13, элементов И 20 и 21, единичный и нулевой выходы триггеров 15 и 16 и нулевой выход триггера 17 составляют цифровой выход блока, а выход формирователя 14 является выходом синусоидального сигнала возбуждения блока. В состав координатного матричного планшета 1 (фиг,З) входят первые сетки 23 и 24 и вторые сетки 25 и 26 из параллельных, последовательно соединенных и уложенных с периодом укладки координатных шин каждая. Конец последней по счету координатной шины каждой сетки соединен с проводниками токоотводящего контура, выход которого подключен к шине нулевого потенциала. Начало первой по счету координатной шины каждой сетки является ее выходом. 15 20 25 30 35 40 50 55 Все поле планшета 1 условно разбито в направлении каждой измеряемой координаты на зоны, равные периоду укладки координатных шин каждой сетки, как это показано на фиг.З для направления Х,В состав блока 6 (7) формирования кодов координат (фиг.4) входят блок 27 элементов И, выходами поразрядно связанный с входами буферного регистра 28, блок 29 элементов И, выходами поразрядно связанный с другими входами буферного регистра 28, счетчик 30 числа зон, выходами поразрядно соединенный с входами блока 29 элементов И, схема 31 управления счетчиком числа зон, первым и вторым входами соединенная с выходами предпоследнего и последнего старшего) разрядов кода точного отсчета буферного регистра 28, а выходами - через элементы ИЛИ 32 и 33 - с вычитающим и суммирующим входами счетчика 30, элемент И 34, выходом подключенный к управляющему входу блока 27 и через элемент 35 задержки к управляющему входу блока 29, причем входы блока 27 элементов И, вход элемента И 34 и второй вход элемента ИЛИ 32 составляют цифровой вход, второй вход элемента И 34 и третий вход схемы 31 управления счетчиком зон составляют вход фазомодулированного сигнала, второй вход элемента ИЛИ ЗЗ и третий вход элемента ИЛИ 32 составляют вход импульсов коррекции, выход старшего разряда кода точного отсчета буферного регистра 28 является выходом стробирующего сигнала, а его цифровой выход является выходом кода считываемой координаты блока формирования кодов координат и устройства.В состав аналогового коммутатора 8 (9) (фиг,5) входят распределитель 36 импульсов, аналоговые ключи 37-39 и дополнительные аналоговые ключи 40-42, управляющими входами подключейные к соответствующим выходам распределителя.В состав блока 10 (11) фазоимпульсной коррекции входят триггер 43, элементы И 44 и 45, первым входом подключенные к единичному выходу триггера 43, элемент И 46, первым входом связанный с вторым входом элементов И 44 и 45, другим входом подключенный к выходу элемента И 44 и входу элемента 47 задержки, причем третьи входы элементов И 44 и 45, единичный вход триггера 43 и первый вход элемента И 46 составляют цифровой вход блока, четвертый вход элемента И 45, связанный с третьим входом элемента И 46, является его входом стробирующего сигнала, нулевой вход триггера 43 - входом фазомодулированного сигнала. выход элемента 47 задержки - выходом сигнала сброса, а выходы элементов5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 И 45 и 46 - выходом импульсов коррекции блока.В состав блока 4 (5) формирования фазомодулированных сигналов (фиг,7) входят последовательно соединенные векторный сумматор 48, состоящий из суммирующих элементов 49 (резистр) и 50 (конденсатор) и нагрузочного резистора 51, аналоговый ключ 52, операционный усилитель 53 и пороговый формирователь 54, выход которого является выходом фазомодулированного сигнала блока, дополнительный векторный сумматор 55, состоящий из суммирующих элементов 56 (резистор), 57 (конденсатор) и нагрузочного резистора 58, через второй аналоговый ключ 59 соединенный с входом операционного усилителя 53, прйчем входы векторного сумматора и дополнительного векторного сумматора составляют соответственно основные и дополнительные входы блока, а управляющие входы аналоговых ключей - цифровой вход последнего.Устройство работает следующим образом,При выводе центра сьемника 3 информации в считываемую точку графического изображения, расположенную в направлении измеряемой координаты в одной из зон поля считывания, и включении устройства генератором 12 тактовых импульсов блока 2 формирования опорных и управляющих сигналов начинает вырабатцваться последовательность тактовых импульсов, циклически заполняющих суммирующий счетчик 13, а на выходах триггера старшего разряда этого счетчика вырабатывается периодический двухуровневый парафазный опорный сигнал. При этом в счетчике 30 числа зон блока 6 (7) формирования кодов координат установлен код числа, отсчитанный в направлении измерения координат Х (т), триггеры 15-17 блока 2 формирования опорных и управляющихсигналовустановленц в нулевое состояние, ключи 37-42 аналогового коммутатора 8 (9) и ключ 59 блока 4 (5) формирования фаэомодулированного сигнала разомкнуты, а ключ 52 того блока замкнут.Поступая на вход формирователя 14 (выполненного, например, по схеме фильтра первой гармоники двухуровневого опорного сигнала), сигнал, снимаемый с одного из выходов триггера старшего разряда суммирующего счетчика 13, преобразуется в синусоидальный сигнал электрического тока возбуждения, который поступает в индукционную систему сьемника 3, Протекание по индукционной системе съемника 3 упомянутого сигнала тока возбуждения вызывает в окружающем пространстве над сетками 23-26 координатных шин планшета 1 периодическое электромагнитное поле, симметрично расположенное относительно оси индукционной системы сьемника 3, Взаимодействуя с проводниками сеток 23 и 25 (24 и 26), электромагнитное поле индуцирует в последних синусоидальные амплитудно-модулированные сигналы, Полученные сигналы, благодаря выбору электрических и конструктивных параметров взаимодействующих сеток планшета и индукционной системы съемника, являются практически синусоидальными функциями измеряемой координаты и времени,Поступая на входы векторного сумматора 48 блока 4 (5) формирования фазомодулированного сигнала, упомянутые сигналы векторно суммируются в общей точке соединения резистора 49 и конденсатора 50, Суммарный сигнал на выходе усилителя 53 представляет собой синусоидальный фазомодулированный сигнал с линейно изменяющейся фазой, пропорциональной удалению центра индукционной системы сьемника 3 от границы начала зонь считывания планшета, в пределах которой расположена считываемая точка графического изображения, и с пространственным пеоиодом, равным периоду укладки координатных шин каждой сетки планшета. Сформированный пороговым формирователем 54 сигнал в виде двухуровневого фазомодулированного сигнала с выхода блока 4 (5) поступает на вход фазомодулирован ного сигнала блока 6 (7) формирования кодов координат. Пройдя через открытый по второму входу элемент И 34 на управляющий вход блока 27 элементов И, указанный сигнал единичным фронтом заносит содержи ое счетчика 13, пропорциональное удалению центра сьемника 3 от границы начала зоны с точкой считывания, в соответствующие ячейки буферного регистра 28. Описанный процесс повторяется синхронно с частотой фазомодулированного сигнала до момента нажатия оператором на кнопку 18 "Отсчет", по которому производится считывание координат.При нажатии оператором кнопки 18 "Отсчет" триггеры 15-17 устанавливаются в единичное состояние. Сигнзл, появляющийся при этом на единичном выходе триггера 15 (16). подготавливает элемент 20 (21) И к пропусканию единичных импульсов опорного сигнала через цифровой выход блока 2 на счетный вход аналогового коммутатора 8(9) и через цифровой вход блока 6 (7) - на второй вход элемента ИЛИ 32 этого блока. Одновременно указанный сигнал, поступая совместно с противофазнцм сигналом, снимаемым с нулевого выхода тригера 15 (16)на цифровой вход блока 4(5) формирования слеживается схемой 31 управления счетчифазомодулированного сигнала, изменяет ком 30, При этом переход из предыдущей состояния аналоговых ключей 52 и 59 этого зоны поля считывания по каждой координаблока; первый из них размыкается, отклю- те в счетчике 30 соответствующего блока чая выход векторного сумматора 48 от входа 5 формирования кодов координат отражается усилителя 53; второй замыкается, подклю- изменением его кода на единицу в сторону чая к входу упомянутого усилителя выход увеличения, либо уменьшения в соответстдополнительного векторного сумматора 55. вии с алгоритмом работы устройства-проПри совпадении единичного сигнала с тотипа. Такой режим работы находит выхода триггера 15 (16) с единичным уров применение при непрерывной обводке опенем первого по счету единичного импульса ратором контуров или линий считываемых опорного сигнала элементом 20(21) И выра- графииеских изображений.батывается первый по счету единичный сиг- В случае отрыва съемника 3 информанал. Этот сигнал поступает .на цифровой ции от рабочей поверхности планшета 1 и вход блока 6 (7) формирования кодов коор удаления его на достаточно большое расстодинатидалее на второй входэлемента ИЛИ яние наведенные в сетках координатных 32 и вычитающий вход счетчика 30, фикси- шин сигналы или сигнал фазового рассогларуя в нем код числа последней по счету зоны сования (имеющий постоянную амплитуду, поля считывания планшета, Одновременно не зависящую от положения. занимаемого указанный сигнал поступает на цифровой 20 съемником 3 на рабочей области поля считывход блока 10 (11) фазоимпульсной коррек- вания), формируемый блоком 4 (5) формироции, открывая по первому входу элемент И вания сигналов фазового рассогласования, 46, а по второму входу - элементы И 44 и 45 становится меньше по амплитуде некоторого этого блока, и на счетный вход аналогового минимально допустимого для надежного коммутатора 8 (9), изменяя состояние рас считывания порога. При этом устройство пределителя 36. При этом пара ключей 39 и подвержено сбоям или полной остановке.42 подключает промежуточные выходы ко- . Для сигнализации и учета такой ситуации ординатных сеток 23 и 25 (24 и 26) планшета обычно используют схему с амплитудным 1 к выходам аналогового коммутатора 8 (9), компаратором, которая анализирует амплиа следовательно, и к дополнительным 30 туду сигнала фазового рассогласования и входам блока 4 (5) формирования фаза- дает команду о наличии сбойной ситуации. модулированного сигнала. Сигналы ЭДС, По этой команде считывание координат авснимаемые с указанных промежуточных вы- томатически прекращается (например, пуходов координатных сеток, суммируются в тем блокировки поступления сигналов на общей точке соединения резисторов 56-58, 35 счетчик 13 блока 2 формирования опорных конденсатора 57 и дополнительного вектор- и управляющих сигналов).ного сумматора 55, образуя результирующий фазомодулирова нный сигнал. Формула изобретения Указанный сигнал поступает через вход фа. Устройство для считывания графичезомодулированного сигнала блока 10 (11) на 40 ской информации, содержащее планшет, нулевой вход триггера 43, установленного выполненный в виде двух систем взаимно ранее в единичное состояние единичным ортогонально расположенных и последовафронтом опорного сигнала, поступающего тельно соединенных координатных шин, через цифровой вход этого блока с единич- первые выводы которых подключены к инного выхода триггера суммирующего счет формационым входам соответствующих чика 13 блока 2, коммутаторов, управляющие входы которыхПри этом триггер 43 устанавливается в соединены с первым выходом блока управ- нулевое состояние, На этом заканчивается пения, второй выход которого подключен к формирование на его единичном выходе информационному входу съемника коорединичного сигнала, Длительность этого 50 динат, индуктивно связанного с коордисигнала пропорциональна величине фазо- натными шинами планшета, два блока вого рассогласования между опорным сиг- формирования фазомодулированных сигнаналом, поступающим на единичный вход лов, первые группы информационных вхотриггера 43, и информационным фазомоду- дов которых подключены к вторым выводам лированным сигналом, поступающим на его 55 соответствующих координатных шин, два нулевой вход, блока формирования кодов координат, синСмена координат центра съемника 3 хронизирующие входы которых подключебез отрыва его от поверхности носителя ны к выходам соответствующих блоков графической информации (от рабочей по- формированияфазомодулированныхсигнаверхности планшета. 1) автоматически от- лов, первые информационные входы соеди 1681316 10нены с первым выходом блока управления, а выходы являются информационными выходами устройства, отл и ч а ю щее с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены два блока фазоимпульсной кор рекции, информационные входы которых соединены с первым выходом блока управления, управляющие входы подключены к выходам соответствующих блоков формирования фазомодулированных сигналов, 10 синхронизирующие входы блоков фазоимпульсной коррекции соединены с синхронизирующими выходами соответствующих блоков формирования кодов координат, информационные выходы подключены к 15 вторым информационным входам соответствующих блоков формирования кодов координат, а синхронизирующие выходы соединены с соответствующими синхронизирующими входами блока управления, при 20 этом вторые группы информационных входов блоков формирования фазомодулиро-. ванных сигналов подключены к выходам соответствующих коммутаторов, управляющие входы соединены с первым выходом 25 блока управления.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый блок фазоимпульсной коррекции содержит триггер, единичный вход которого является информационным входом блока, нулевой вход является синхронизирующим входом блока, а прямой выход соединен с одними входами первого и второго элементов И, другие входы которых подключены к информационному входу блока, третий элемент И, один вход которого является управляющим входом блока, другие подключены к информационному входу и выходу первого элемента И, а выход является информационным выходом устройства, элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход является синхронизирующим выходом блока, при этом вход второго элемента И соединен с управляющим входом блока, а выход является информационным выходом блока.3. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый блок формирования фазомодулированного сигнала содержит сумматоры, входы которых являются информационными входами блока, а выходы подключены к одним входам соответствующих ключей, другие входы которых являются управляющим входом блока, операционный усилитель, вход которого соединен с выходами ключей, а выход подключен к входу порогового формирователя сигналов, выход которого является выходом блока.1681316 ставитель А.Романхред М,Моргентал О,Кравцова Ко едактор А,Лежнина Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3313 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 45