Устройство для кодирования и регистрации графической информации

(19) Ш)51) 4 С 06 К 11/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Иф 31 в, Ю. И(56) Пкл. САвт9 8263 ССР1979. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ИРЕГИСТРАЦИИ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике иможет быть использовано, например,в системах автоматизированного проектирования при составлении управляющих программ для изготовления печатных плат. Целью изобретенияявляется расширение области применения устройства эа счет обеспечения воэможности кодирования информации в различных режимах и управления форматом регистрируемых данных.Устройство содержит блок управления,блоки кодирования координат, блоккодирования форматов, два регистра и блок регистрации. Кодированиедокумента может осуществляться врежимах приращенного или абсолютногокодирования. Возможность измененияформатов и кодов регистрации позволяет получить управляющие программы для разнообразных графических итехнологических автоматов с адресным способом задания информации исоответствующие им текстовые доку-менты, 2 з.п. ф-лы. 4 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, например, в системах автоматизированного проектирования при составлении управляющих программ (УП) для изготовления печатных плат.Цель изобретения - расширение области применения устройства путемобеспечения возможности кодированияинформации в различных режимах иуправление форматом регистрируемыхданных,На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2функциональная схема блока кодирования форматов; на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы работы устройства. Устройство (фиг, 1) содержит блок1 управления, блоки 2 кодирования координат, блок 3 кодирования форматов, первый регистр 4, элементИЛИ 5, второй регистр 6, блок 7 регистрации, причем блок 1 управления содержит первый коммутационный элемент 8, генератор 9 импульсов, первый триггер 10, первый элемент И 11, клавиатуру 12, первый элемент ИЛИ 13,второй триггер 14, второй элементИ 15, первый счетчик 16, дешифратор17, элемент ИЛИ 18, третий триггер19, третий 20 и четвертый 21 элементы И, второй счетчик 22, пятый элемент И 23, третий счетчик 24, одно- вибратор 25, шестой элемент И 26, второй коммутационный элемент 27, причем блок 2 кодирования содержит датчики величины 28 и направления29 перемещения, формирователь 30 импульсов, умножитель 31 импульсов,сумматор 32, группу элементов И 33,элемент ИЛИ 34, элементы И 35 - 37,регистр 38, а также входы и выходыблоков 39-81,Блок 3 кодирования форматов(фиг. 2) содержит седьмой элементИ 82, первую 83, вторую 84, третью85 и четвертую 86 группы элементовИ, коммутатор 87, первый 88, второй89, третий 90, четвертый 9 1, пятый92 и шестой 93 элементы памяти, пятую 94, шестую 95, первую 96 и четвертую 97 группы элементов ИЛИ, третий регистр 98, пятую 99 и шестую100 группы элементов И, вторую 101и третью 102 группы элементов И 31 И.Количество элементов памяти определяется количеством различных ти 5 1 О 15 20 пов кадров регулируемой УП и соответствует количеству функциональных клавиш на клавиатуре 12В первом и втором блоках памяти занесены коды, первый иэ которых соответствует количеству регистрируемых адресов заданного кадра, а каждой наре следующих кодов (по числу кодируемых координат) соответствует количество разрядов регистров 38 в блоках 2, отводимых для кодов целой и дробной частей координат, В третьем и четвертом блоках памяти занесены коды, сопоставленные количеству разрядов регистра 98 блока 3, отводимого для кодов адресов кодируемо 1 о кадра УП, их значений и разделителей, а также коды, сопоставленные кодам регистрации адресов, их значений и разделителей (при необходимости).В пятом и шестом блоках памяти занесены коды, которые сопоставленыколичеству разрядов регистра 98 бло 2 б ка 3 и задают формат регистрации кодов, сопоставленные количеству разрядов регистра б, а также занесены(в порядке опроса элементов памяти) коды, задающие последовательность регистЗО рации кодов кадра УП,Число элементов ИЛИ в пятой группе элементов ИЛИ определяется количестном разрядов двоичного кода, соответствующего формату регистрацииЗ кодов максимального кадра УП, т.е,числом (2 К+Я), где К - число координат, а Б - число возможных адресных слов и разделителей, а число входов каждого элемента ИЛИ определяет 4 О ся числом возможных кадров М (илинабором блоков памяти) в форматерегистрации УП,Число элементов ИЛИ в шестой группе элементов ИЛИ определяется акси 4 В мальным количеством разрядов двоичного када, соответствующего максимальному формату регистрации адресныхслов, их значений и разделителей,умноженному на число, соответствуюО щее количеству разрядов двоичногочисла, соответствующего формату регистрации кодов УП, а число входовкаждого элемента ИЛИ может быть определено как (4 К+2 И). Число элементов ИЛИ в первой группе элементовИЛИ соответствует максимальному формату регистрации всех кодов значенийкоординат (целой или дробной части) .Число элементов ИЛИ л каждой группе1332345 определяется числом, соответствующимколичеству разрядон двоичного кода,определяющему формат регистрации ко- И 20 посредством подачи на его входдон УП (при необходимости с учетомчетности), а число входов каждогоэлемента ИЛИ определяется максимально возможным числом адресных слов имаксимально возможными форматами их мых кадрах, а К - количество регизначеннй (т.е. максимально длиннымкадром) . Число элементов ИЛИ в четвертой группе элементов ИЛИ определяется максимально возможным числомадресных слов, разделителей и удвоенным числом координат, т.е. (2 К+Б), 15а число входов каждого элемента ИЛИ -числом возможных различных кадров Мв формате регистрации УП,Умножитель 31 служит для перевода количества импульсов от формирователя 30 (синхронизированных импульсами тактовой частоты), пропорционального величине кодируемого перемеще-.ния, в количество счетных импульсов. дешнфратором 1 (Фиг, 1),Это необходимо для минимизации погрешности регистрации в устройствезначений координат, фиксируемых текущим перемещением каретки съема координат.Временная диаграмма работы генератора 9 приведена на фиг. 3, гдеЕ - частота тактовых импульсов ( одаются на элементы 10, 11 и 15 блока1, фиг, 1), Й - частота счетных им пульсов (выход 40 блока 1, фиг, 1).Отношение частот Е /Г,1000 дляобеспечения точности кодированияО дискрета координатной сеткиустройства,Временная диаграмма фиг. 4 записи-чтения регистра 95 отражает общуюдля регистров 4,38 и 98 идею управления.Здесь 6 й =- - такт записисчитывания, момент времени с, - начало записи в счетчике 22 числа Ю;разрядов регистра 95, содержимоекоторых подлежит выталкиванию. Эточисло заносится в счетчик 22 в параллельном дополнительном коде. Непозднее момента времени , +4/4 врегистр 98 в параллельном коде заносится требуемое число из ПЗУ 89.В момент времениоткрываетсяэлемент И 20 и счетные импульсы поступают на счетный вход счетчика 22и тактовый вход регистра 98 сдвига.Причем подается. ровно И; импульсов, координат от формирователя 30 импоскольку Б; -й импульс стимулиру- пульсов служит коэффициентом умнонулевого сигнала от триггера 19.Регистр 4 предстанляет собой набор К+2 К регистров, где К - количество различных адресов в генерируестрируемых координат,Идея отдельного управления записью и чтением любого регистра в регистр 4 аналогична рассмотренной. Запись для отдельного регистра производится путем поступления,разрешающего сигнала на один из элементов И 99 с входом 69 блока (фиг, 2). При этом записываемая информация выводится из регистра 98 в последова 20 тельном коде через открытый элемент И 99 в нужный регистр. Последова тельность заполнения регистрон информацией через элементы И 99 задается 25 30 35 40 45 50 55 Управление чтением производитсяаприорной фиксацией н блоках 92 и93 требуемой последовательности кодов - номеров опроса регистра 4,Схема управления собрана на элементах 17,18,21,24 и 25 блока 1 и работает аналогично рассмотренной, Выводимая из регистра 4 информация через элемент ИЛИ 5 поступает и последовательном коде на информационныйвход регистра 6,Устройстно работает следующимобразом,При коммутации элемента 8 устройство приводится в исходное состояние(цепи установки в исходное состояние на фиг, 1 условно не поданы) изапускается генератор 9.Кодирование элементов печатнойплаты может осуществляться как врежиме приращенного, так и в режимеабсолютного кодирования, причем начальной .точкой в режиме приращенного кодирования может быть выбранлюбой узел координатной сетки документа, а в режиме абсолютного кодирования - нулевая точка отсчета контролируемого документа. Требуемыйрежим кодирования оператор выставляет при помощи коммутационного элемента 27.Количество тактовых импульсов23456входов 112 блока 88 (группа выходов107 коммутатора 87)При этом навходы 123 группы элементов ИЛИ 955(с выходов 114 блоков 88 и 89) по 133 жения счетных импульсов (выход 40 блока 1) в умножителе 31, откуда импульсы поступают на счетный вход суммутора 32.После фиксации текущего перемещения каретки оператор нажатием на одну иэ функциональных клавиш клавиатуры 12 выбора кадра УП блока 1 подключает соответствующий данному кадру УП набор .элементов 88 и 89 памяти посредством коммутации группы входов 65 (группа входов 103-105 коммутатора 87) блока 3. Таким способом производится задание набора кодов(называемого кадром УП), отвечающего требуемой интерпретации технологической операции. К интерпретации могут относиться кадры холостого хода, кадры разнообразных перемещений графических или технологических автоматов (ГТА), кадры печати строк таблиц соединений и т.п. При поступлении хотя бы одного единичного сигнала (синхронизированного с тактовыми импульсами устройства) с клавиатуры 12, с выхода элемента ИЛИ 13 поступает импульс, устанавливающий триггер 14 в единичное состояние. При этом элемент И 15 блока 1 открывается для подачи тактовых импульсов от генератора.9 на счетный вход счетчика 16 блока 1, По первому тактовому импульсу (выход 42 блока 1) элементы И 33 открываются, и информация с выходов сумматора 32 блока 2 в параллельном коде поступает в регистр 38 по каждой координате соответственно,Одновременно с поступлением импульса с выхода элемента ИЛИ 3 на вход 67 блока 3 поступает импульс, который открывает элемент И 82 для коммутаций входа 111 блока 88 (вы) ход 106 коммутатора 87) заданного набора блоков памяти, При этом на выход 73 блока 3 (с группы выходов 113 блока 88) поступает код, соответствующий числу опрашиваемых адресов и удвоенному числу регистрируемых координат заданного кадра УП, которое через вход 50 блока 1 в параллельном дополнительном коде заносится в счетчик 16 блока.При подаче второго (третьего) и последующих четных (нечетных) тактовых импульсов с дешифратора 17 на входы 68 блока 3 открывается соответствующий элемент И 83 для коммутации соответствующего входа группы О 15 О 5 30 Зг 10 45 50 ступает код, соответствующий количеству разрядов регистра 38 блока 2, отводимых для хранения формата целой (дробной) части соответствующей координаты, С выхода 74 блока 3 укаэанный код в параллельном дополнительном коде поступает на вход счетчика 22 (вход 51) блока 1Импульсы с выхода элемента И 11 (в каждые следующие полтакта) устанавливают триггер 19 блока 1 в единичное состояние, при этом элемент И 20 открывается для подачи счетных импульсов от генератора 9 в счетчик 22Одновременно эти же импульсы (выход 49 блока 1) управляют перезаписью целой (дробной) части числа (входы 59 - 61 блока 2) из регистра 38 через элементы И 36 или 37 (выходы 62 или 63 блока 2) и элементы ИЛИ 102 (группа входов 72 блока 3, группа выходов 76) в регистр 4,При поступлении на вход элемента И 23 блока 1 импульса переполнения счетчика 22 триггер 19 устанавливается в нулевое состояние, запрещая передачу информации из регистров 38 блока 2 в регистр 4При последовательной подаче тактовых импульсов с дешифратора 17 бло ка 1 на входы 69 блока 3 открывается соответствующий элемент И 84 для коммутации соответствующего входа115 блока 90 (группа выходов 108 коммутатора 87), При этом на входы 24 группы элементов ИЛИ 95 (группа выходов 116 блоков 90 и 91) производится считывание кода., соответствующего количеству разрядов регистра 98, отводимого для хранения кодов адресов ГТА, их значений (по заданному Формату регистрации) и разразделителей, которое в параллельном дополнительном коде (выход 74 блока 3) заносится в счетчик 22 (вход 51) бчока 1Одновременно с поступлением текущего импульса на группах выходов108 коммутатора 87 из выбранных блоков 90 и 91 (группа выходов 17) на группу входов элементов ИЛИ 96 в параллельном коде поступают коды, соответствующие кодам адресов ГТА, их постоянных значений или разделите7 3лей (при необходимости) для выбранного кадра УП, которые в параллельномкоде заносятся в регистр 98.При поступлении текущего импульса с выхода элемента И 11 (н каждыеследующие полтакта) производитсяустановка триггера 19 в единичноесостояние, элемент И 20 открываетсядля подачи счетных импульсов от генератора 9 в счетчик 22. Одновременно (вход 71 блока 3 )открываются соответствующие элементы И 96 и ИЛИ 98и осуществляется последовательнаязапись импульсов из регистра 95(группа выходон 76 блока 3) в регистр 4,После записи всех кодов целой идробной частей координат, кодов адресных слов ГТА, из значений н разделителей в регистр 4, тактовыми импульсами с дешифратора 17 (группавыходов 48 блока ). осуществляетсяих регистрация следующим образом.Первый тактовый импульс группывыходов 48 блока 1 включает блок 7регистрации (вход 41 блока 1), обнуляет сумматор 32 (нходы 57 блоков 2) каждый раэ в начале регистрации текущего кадра (когда значениякоординат занесены в регистр 4),поэтому при кодировании следующейточки на его выходах присутствуеттолько код, соответствующий текущему перемещению.В режиме абсолютного кодированиякоммутационный элемент 27 находитсяв верхнем положении (цепь разомкнутаи сигнал 41 от блока 1 не поступает),поэтому в сумматорах 32 сохраняетсяпредыдущее значение координат. Приперемещении центральной каретки нследующую точку знаки направленияперемещения определяются автоматически датчиками 29 и фиксируются н знаковом разряде соответствующего сумматора 32, а предыдущие значения координат суммируются с импульсами оттекущего перемещения,При поступлении текущего импульсана группе выходов 48 блока 1 соответствующий элемент И 85 открывается для коммутации соответствующеговхода 118 блоков 92 и 93 (группа выходов 109 коммутатора 86). При этомиз блоков 92 и 93 (выходы 120) производится считывание кода, соответствующего числу разрядов регистра 6,отводимого под хранение кода форма 323458та регистрации (например, БЦК,10, Е 1 А и т.п.), которое с выхода75 блока 3 н параллельном дополнительном коде поступает на счетчик24 (вход 52) блока 1. Одновременно споступлением импульса на входы 118из блоков 92 и 93 (группа выходов121) производится последовательное 10 считывание (+2 К) кодов (вход 125группы элементов ИЛИ 95), соответствующих форматам регистрации кодовадресных слон, их значений и разделителей или кодов целой (дробной) 5 части координат. Эти числа последовательно (выход 74 блока 3) в параллельном дополнительном коде поступают на вход счетчика 22 (вход 51)блока 1. 20При поступлении текущего импульса с выхода элемента И 11 (в каждыеследующие полтакта) производится установка триггера 19 в единичное со стояние. При этом элемент И 20 открывается для подачи счетных.импульсов от генератора 9 в счетчики 22блока 1Одновременно импульсы (обратного полутакта) с выхода элемен- ЗО та И 11 (выход 44 блока 1) последовательно открывают элементы И 86(выходы 110 коммутатора 87) соответствующего входа 119 выбранных элементов 92 и 93, При этом из блоков 92и 93 (группа выходов 122) производится последовательное считывание (И+2 К)кодов, каждый из которых (входы элементов ИЛИ 97) задает порядковый но мер опроса регистра 4, открывая соответствующие элементы И 100 и 101или ИЛИ 102 для подачи счетных импульсов от генератора 9 (вход 71блока 3), тем самым осуществляя по следовательную запись из регистра 4в регистр 6 информации для регистра"ции кодон текущего кадра УП, Одновременно с поступлением текущего импульса на ныходах 48 блока 1 на вы 0 ходе элемента ИЛИ 18 формируетсяединичный импульс, который открываетэлемент И 21 для подачи счетных импульсов от генератора 9 в счетчик 24,по заднему фронту импульса переполнения которого с одновибратора 25(выход 53 блока 1) разрешается передача импульсов н параллельном кодеиз регистра 6 в блок 7 регистрацииПри поступлении на вход И 23 блока 1 импульса переполнения счетчика 22 триггер 19 устанавливается в нулевое состояние, запрещая передачу информации из регистра 4 в блок 7,Импульс переполнения счетчика 16 блока 1 переводит триггер 14 в нулевое состояние, запрещая подачу тактовых импульсов, и отключает блок 7 выход 54 блока 1).Устройство готово к кодированию следующего узла (например, контактной площадки чертежа печатной платы) и регистрации соответствующего кадра.Формула изобретения1, Устройство для кодирования и регистрации графической информации, содержащее блок управления, блок регистрации и блок кодирования координат, о т л и ч а ю щ е е с я тем что с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности кодирования информации в различных режимах и управления форматом регистрируемых данных, введены блок кодирования форматов, первый и второй регистры и элемент ИЛИ, выходы с второго по четвертый блока управления соединены с входами с второго по четвертый соответственно блоков кодирования координат, первый выход блока управления соединен с первыми входами блоков кодирования координат и блока кодирования форматов, пятый и шестой выходы блока управления соединены с вторым и третьим входами блока кодирования форматов соответственно, седьмой выход блока управления соединен с пятыми входами блоков кодирования координат и четвертым входом блока кодирования форматов, восьмой выход блока управления соединен с входом записи второго ре.гистра, девятый выход блока управления соединен с входом запрета блока регистрации, выходы первой группы блока управления соединены с входами первой группы блока кодирования форматов, выходы второй группы блока управления соединены с входами второй группы блока кодирования форматов и входами группы блоков кодирования координат, выходы третьей и четвертой групп блока управления соединены с входами третьей н чет 40 45 5 10 15 20 25 30 35 вертой групп блока кодирования форматов, выходы блоков кодирования координат соединены с входами пятойгруппы блока кодирования форматов,с первого по третий выходы блока кодирования форматов соединены с первого по третий входами блока управления, выходы группы блока кодирования форматов соединены с информационными входами первого регистра, выходы которого соединены с входамиэлемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом второгорегистра, выходы которого соединеныс информационными входами блока регистрации, вход запуска которогосоединен с одним из выходов четвертой группы блока управления,12, Устройство по п, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит с первого по тре"тий счетчики, дешифратор, с первогопо третий триггеры, с первого пошестой элементы И, первый и второйэлементы ИЛИ, первый и второй коммутационные элементы, клавиатуру,однавибратор и генератор импульсов,первый выход которого соединен с пер.выми входами третьего и пятого элементов И и является вторым выходомблока, второй выход генератора импульсов соединен с первыми входамипервого, второго и шестого элементов И, со счетным входом первоготриггера и является первым выходомблока, вход запуска генератора импульсов соединен через первый коммутационный элемент с шиной нулевого потенциала устройства, выходпервого триггера соединен с вторымвходом первого элемента И, выход которого соединен с входом установки третьего триггера и является пятым выходом блока, выход второгоэлемента И соединен со счетным входом первого счетчика, информационные выходы которого соединены с вхо" дами дешифратора, выходы с первой по вторую групп которого являются выходами с второй по третью группы блока, а выход является четвертым выходом блока, выходы четвертойгруппы дешифратора соединены с входами второго элемента ИЛИ и являются выходами: четвертой группы блока, выход третьего триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен спервым входом четвертого элементаИ, со счетным входом второго счетчика и является седьмым выходом блока,выход второго элемента ИЛИ соединенс вторым входом четвертого элементаИ, выход которого соединен со счетнымвходом третьего счетчика, выход переполнения которого соединен с входом одновибратора, выход которогоявляется восьмым выходом блока, выход параллельной записи второго итретьего счетчиков являются вторыми третьим входами блока, выход переполнения второго счетчика соединенс вторым входом пятого элемента И,выход которого соединен с входомсброса третьего триггера, вход парал.лельной записи первого счетчика является первым входом блока, а выходпереполнения соединен с входом сброса второго триггера и является девятым выходом блока, выходы клавиатуры соединены с входами первогоэлемента ИЛИ и являются выходамипервой группы блока, выход первогоэлемента ИЛИ соединен с входом установки второго триггера и являетсяшестым выходом блока, выход второготриггера соединен с вторым входомвторого элемента И, второй вход шестого элемента И соединен с одним извыходов третьей группы дешифратора,а выход соединен с входом. второгоэлемента коммутации, выход которогоявляется третьим выходом блока., выход первого триггера соединен,с вторым входом первого элемента И,13, Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок кодирования форматов содержит с первогопо шестой элементы памяти, коммутатор, элемент И, с первой по шестую. группы элементов И, регистр., с первой по шестую группы элементов ИЛИ,первые входы элемента И и элементовИ с первой по третью групп являются первым входом блока, второй. входэлемента И является третьим входомблока, вторые входы элементов И первой группы являются входами второйгруппы блока, вторые входы элементовИ второй группы и первые входы элементов И пятой группы являются входами третьей группы блока, вторыевходы элементов И третьей и четвертой групп являются входами четвертойгруппы блока, первые входы элементов И четвертой группы являются вто 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рым входом блока, выход элемента Исоединен с первым входом коммутатора,выходы элементов И с первой по четвертую группы соединены с входамис второй по пятую группы коммутатора, адресные входы коммутатора являются входами первой группы блока,выходы первой группы коммутатора соединены с первыми входами первого ивторого элементов памяти, выходывторой группы коммутатора соединеныс входами группы первого и второгоэлементов памяти, выходы третьей ичетвертой групп коммутатора соединены с входами третьего и четвертогоэлементов памяти соответственно, выходы пятой группы коммутатора соединены с первыми входами пятого и шестого элементов памяти, выходы шестойи седьмой групп коммутатора соединены с входами групп пятого и шестого элементов памяти, выходы первыхгрупп первого и второго элементовпамяти соединены с входами элементовИЛИ пятой группы, выходы вторых групппервого и второго элементов памятисоединены с входами первой группыэлементов ИЛИ шестой группы, выходыпервых групп третьего и четвертогоэлементов памяти соединены с входамивторой группы элементов ИЛИ шестойгруппы, выходы вторых групп третьегои четвертого блоков памяти соединеныс входами элементов ИЛИ первой группы, выходы первых групп пятого ишестого элементов памяти соединены свходами третьей группы элементов ИЛИшестой группы, выходы вторых групппятого и шестого элементов памяти соединены с входами элементов ИЛИ четвертой группы, выходы пятого и шестого элементов памяти являются третьимвыходом блока, выходы элементов ИЛИпятой и шестой групп являются первыми вторым выходами соответственноблока, выходы элементов ИЛИ первойгруппы соединены с входами параллельной записи регистра, выход которогосоединен с вторыми входами элементовИ пятой группы, выходы элементов Ипятой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ второй группы,первые входы элементов И шестой группы и синхровход регистра являютсячетвертым входом блока, выходы элементов ИЛИ четвертой группы соединены с вторыми входами элементов И шестой группы, выходы которых соединены13с вторыми входами элементов ИЛИ второй и третьей г руппы, выходы которых являютс я выходами группы 133234514блока, первые входы элементов ИЛИтретьей группы являются входамипятой группы блока.