Устройство для считывания графической информации Советский патент 1983 года по МПК G06K11/06 

ды которого подкпючены к элементам И первой группы, четвертый счетчик, тр&тий дешифратор, входы которого подкточены к соответствующим одновнбраторам- группы, и эпементы И второй группы, другие входы которых подключены к соот1зетствующим блокам сравнения и к триггеру управления, а выходы соединены с седьмым элементом И.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее планшет, выпопненный в виде . двух систем взаимно-ортогональных координатных щин, подключенных к соответст вующим ключам, входы которых соединены с выходами первого дешифратора, первый счетчик, подключенный к выходу первого элемента И и к одному входу первого дешифратора, первый одновибратор, соединенный с генератором одиночных импульсов и с одним входом второго элемента И, другой вход которого подключен к генератору импульсов, а выход соединен, с одним входом первого элемента И, другой вход которого подклк чен к второму дешифратору, с однтал. входом третьего элемента И, с одним входом четвертого элемента И, другой вход которого подключен к выходу второго дешифратора, а выход подключен к ; распределителю импульсов, и с одним входом пятого элемента И, другой вход кото{Х)ГО подключен к выходу триггера управления, вход которого соединен с распределителем импульсов, второй счетчик, подключенный к входу второго де-. шифратора и к выходу шестого эиемента И, третий счётчик, вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, съемник координат, выход которого подключен к усилителю и к одним входам б доков сравнения, и регистр, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно соде{ жит амплитудные дискриминато1Я 1, входы которых соединены с усилителем, а выходы подключены к соответствующим входам регистра, первую группу элементов И, од ни входы Которых соединены с соответствующими выходами регистра, а другие S подключены к распределителю импульсов, (Л элемент задержки, соединенный с выходом третьего элемента И и с другим с входом первого дешифратора, первый элемент НЕ, вход которого подключен к выходу второго дешифратора, -а выход соединен с другими входами третьего и пятого элементов И, второй элемент НЕ, вход которого подключен к выходу триг t гера управления, а выход соединен с 00 4ia третьим входом четвертого элемента И, формирователи опорных сигналов, одни CD входа которых подключены к выходу пясс того элемента И, восьмой элемент И, входы которого соединены с формироватепими опорных сигналов, а выход подключен к одному входу шестого элемента И, второй одновибратор, вход которого соединен с соответствующим регистра, а выход подключен к другому входу шестого элемента И, группу одновибраторов, выходы которых соединены с другими входами соответствующих формирователей опорных сигналов, и последовательно соединенные девятый элемент И, вхо

Изобретение относится к автоматике и вычислитепьной технике, в частности к устройству для считывания графической информации и может быть использовано дпя кодирования точек графического изображения. / . .Известно устройство дпя считывания графической информации,содержащее план шет с координатными шинами, счетчик грубого и точного измерейий, цифроаналоговый преобразователь, дешифратор и счетчик операций, амплитудный компаратор, вентили грубого и точного измерения индукционный преоб)разователь (перо ипи визир) Щ , Недостатком данного устройства явля ется небольшой диапазон преобразования координаты в цифровой код на этапе тo ного преобразования. Это приводит к тому, ,что .координатные шины укладываются в планшете данного устройства с небольшим шагом, что усложняет устрой ство в -целом, снижает технологичность изготовления планшета и увеличивает его вес. Известно устройство для считывания графической информации, содержащее пданшет, выполненный в виде двух систе взаимноортогональных координатньгх шин, соединенных с ключами, подключенными к первому дешифратору, первый счетчик, сое диненный с первым элементом .И и с периым дешифратором, первый одновибратор, подключенный к генератору одиночны импульсов, к второму элементу И, соединенному с генератором импульсов, с одним входом первого элемента И, друго вход которого подключен к второму дешифратору, с третьим, четвертым и пятым элементами И, распределитель импульсов, подключенный к триггеру управления, второй счетчик, соединенный с вторым дешифратором и с шестым элеме том И, третий счетчик, подключенный к седьмому элементу И, съемник координат, подключенный к усилителю, выход которого соединен с блоками сравнения, регистры и элементы ИЛИ |2. Недостаток известного устройства заключается в невысокой точности устройства. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цепь достигается тем, что в устройство, содержащее планшет, выполненньтй в виде двук систем взаимноортогональных координатных шин, подкпк ченных к соответствующим ключам, входы которых соединены с выходами первого дешифратора, :Первый счетчик, подключенный к выходу первого элемента И и к одному входу первого дешифратора, первый одновибратрр, соединенный с генератором одиночных импульсов и с одним входом второго элемента И, другой вход которого подключен к генератору импуль сов, а выхрд соединен; с одним входом первого элемента И, другой вход которого подключен к второму дешифратору, с одним входом третьего элемента И, с одним входом четвертого элемента И другой вход которого подключен к выходу второго дешифратора, а выход подкшочен к р спредепитепио импульсов, и с од miM входом imTqro эпемента И, другой вход которого подключен к выходу триг гера управления, вход которого соединен с распределителем импульсов, второй счетчик, подключенный к входу второго дешифратора и к выходу шестого элеме та И, третий счетчик, вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, съемник координат, выход которого подключен к усипигепю и к одним входам блоков сравнения, и регистр, введены амплитудные дискриминаторы, входы которых соединены с усилителем, а выходы подкпючены к соответствующим входам регистра первую группу элемен тов И, одни входы которых соединены с соответствующими выходами регистра, а другие подкпючекы к распределителю импульсов, эпемент з.адержки, соецивенный с выходом третьего элемента И и с другим входом первого дешифратора, первый элемент НЕ, вход которого подключен к выкоау второго дешифратора, а выход соединен с другими входами третьет о и пятого элементов И, второй элемент НЕ, вход которого подключен к входу триггера управления, а выход соедннен с третьим входом четвертого эпемента И, формирователи опорных сигнаrtOB, одни входы которых подключены к выходу пятого элемента И, восьмой эпе . мент И, входы которого соединены с формирователями опорных сигналов, а выкод подключен к одному входу гиеотого элемента И, второй одновибратор, вход которого соединен с соответствующим вы ходом регистра, а вы ход подкгао- чек к другому входу шестого элемента И, группу одновибраторов, выходы которых соединены с другупии входами соответствующих формирователей опорных си налов, и последовательно соединенные девятый элемент И, входы которого подключены к элементам И первой группы, четвертый счетчик, третия дешифратор, выходы KOToppix) подключены к соответс вующим одновибраторам группы, и элементы И второй группы, другие входы которых подключены к соответствующим блокам сравнения и к триггеру, управле НИН, а выходы соединены с седьмым эл& ментом И. На фиг. 1 представлена блок-схема предпагаеМохх устройства; на фиг. 2 - диаграмма напряжений, поясняющая работу устройства. Устройство содержит планшет 1, выполненный в виде двух сиЬтем взаимноортогональных координатных шин 2 по каждой--, координатной оси, концы которых через резисторы 3 подключень к источнику 4 питания, а начала координатных шин X подключены к соответству ющим ключам 5, первый дешифратор 6, первый счетчик 7, элемент 8 задержки триггер,9 управления, первый элемент 10 НЕ, второй дешифратор 11, второй счетчик 12, первый 13 и второй 14 элементы И,первый одновибратор 15, генератор 16 импульсов, генератор 17/ одиночных импульсов, кнопку 18, съем-1 ник 19 координат, усилитель 20, ампли тудные дискриминаторы 21, регистр 22, первую группу.23 элементов И, третий йлемент И 24, третий счетчик 25, тре.тий дешифратор 26, вторую группу апементов 27 И, группу 28 формирователей опорных сигналов, содержапгах регистр 29, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 30 и источник 31 питания, четвертый счетчик 32, амплитудные компараторы 33, группу одновибраторов 34, четвертый 35 и пятый 36 элементы И, второй элемент 37 НЕ, шестой 38 и седьмой 39 элементы И, распределитель 4О импульсов, восылой 41 и девятый 42 элементы И, и второй одновибратор 43. Устройство работает следующим обра- зом. При нажатии кнопки 18 1 енератор 17 вырабатывает короткий импупъс, который запускает одновибратор 15, выходной ш пульс которого устанавливает все триггера схемы в исходное состояние (установочные цепи на схеме не показаны). После окончания регенеративного про цесса в одновибраторе 15 элемент И 14 открывается и поступают импульсы от генератора 16 через открытый элемент И 14. С момента открытия элемента И 14 начинается первый цикл работы yci ройства - грубое измерение координаты, которое осуществляется путемподсчета координатных шин, лежащих в интервапе планшета от начала координат до центра катушки съемника 19 координат. При подсчете счетчиком 7 чистш импульсов, соответствующего числу опрошенных шин, икгаульсы с элемента И 14 проходят на счетный вход счетчика 7 благодаря тому, что эпеменг И 13 открыт разрешающим потенциалом первого выхода дешифратора 11 операций. На третьем выходе дешифратора 11 присутствует запрещающий потeнцv aл. Благодаря элементу НЕ 10 этот . потенциал становится разрешающим потенциалом для прохождения импульсов с вы хода элемента И 14 через элемент И 24 на вход элемента 8 задержки, выполненного в виде ждущего мультивибратора позволяющего осуществить предварительную запись очередного импульса в счетчик 7, а зётем с некоторой задержкой во времени осуществить опрос коорд натной шины задержанным импульсом через дешифратор 6 на вход соответствующего ключа 5. Процесс поступления прямого импульса с выхода элемента И 13 в счетчик 7 и задержанного импульса с выхода одновибратора 15 на стробируемый выход дешифратора 6 происходит до тех пор, пока опрашиваемая шина не оказывается в зоне чувствительности само1х чувстваtenobHoixi амплитудного дискримтштора 21, на выходе которого появляется им пульс, Эгот импульс поступает на уста новочиый нулевой вход триггера регисту ра и устанавливает его в нулевое состоя ние, В данном случае, в зависимости от того, где в пределах между соответсч ByrommviK шинами (в пределах уч)астка АВ функции преобразования, фиг. 2) ааходит ся центр катушки пера, ьырабагывают выходные импульсы несколько амплитудных компараторов 33 из всех, каждый из которых настроен на соответствующую между поддиапазонную ЭДС, В результат этого устанавливаются в нулевое состояние несколько триггеров регистра 22, но в любом случае с переходом соответствующего триггера в нулевое состояние процесс формирования кода грубого измерения заканчивается. Инициатором окончания грубогю преобразования служит перепад напряжения на выходе триггера регистра 22. Этот перепад запускает одновибратор 43. Отформированный короткий импульс с выхода одновибрагора 43 проходит через элемент И 38 и поступает на счетный вход счетчика 12 операций, который переключает дешифратор 11с операции грубого измерения координаты на операцию перезаписи кода промежуточного измерения. На этапе этой операции дешифратор 11 первым выходом закрывает элемент И 13, а вторым выходом открывает элемент И 35. В результате этого поступление импульсов в счетчик 7 прекра шается и HJa нем фиксируется число шин однозначного определяющих координату местоположения катушки числом шагов . укладки шин (например в сантиметрах). Теперь импульсы поступают через откры тый элексент И 35 на счетныйвход распределителя 40. Благодаря последовательному опросу распределителем 40 вторых входов элементов ll 23 содержимое регистра 22 с помощью элемента И 42 переписывается в счетчик 32 промежуточного измерения При этом импульсы поступают на входы соответствующих ключей S и далее в шину, номер которой стал известен после этапа грубого измерения. Вследствие этого, усиленные индуцированные импуль сы, с выхода усилителя 20 поступают на входы амплитудных дискриминаторов 21 и, пройдя амплитудную селекцию, поступают на нулевые установочные входы со ответствующих триггеров регистра 22. РЬшульсы на вход распределителя 40 с выхода элемента И 35 поступают до тех пор, пока импульс переноса с выхо- да распределителя 40 не установит тригipep 9 в единичное состояние. Потенциал с единичного выхода триггера 9 дает разрешение по вторым входам .элементов И 27. Этот же потенциал благодаря инверсии элементом НЕ 37 запрещает прохождение импульсов ца выход элемента И 35. В результате закрытия элемента И 35 поступление импульсов в распределитель 40 прекращается. На счет1 чике 32 зафиксировано число, определяющее номер поддиапазона, в котором находится катушка пера относительно соответствующей шины. Поскольку каждому возбудившемуся амплитудному дискриминатору соответствует своя пороговая амплитуда из ряда возможных (фиг.2), / которой поставлено в соответствие начало соответствующего координатного поддиапазона, то количество ш.гаульсов, зафиксированных на счетчике 32 выражает расстояние центра катушки пера относительно оси соответствующей шины внутри диапазона Ъ укладки шин. Для случая, изображенного на фиг, 2, нентр катушки находится в третьем поддиапазоне (К 3), что соответствует случаю, когда срабатывают первый, второй и третий амплитудные дискриминаторы, После перехода триггера 9 в единичное состояние происходит третий этап : работы устройства - уточнение местоположения центра съемника 19 координат внутри поддиапазона. Это уточнение происХодит путем измерения приращения сигнала считывания электрического поддиапазона. Для случая изображенного .на фиг, 2 необходимо измерить приращение ЭДС. Измерение приращения сигнала считывания поддиапазона осуществляется соответствующими поддиапазонными ЩП 30, амплитудными компараторами 33, регистрами 29 константы и эталонными источниками 31 питания. Выходы амплитудных компараторов 33 через соответствующие элементы И 27 и элемент 39 И подключаются к счетчику 32 точного измерения. Это подкл очение происходит благодаря выполненшо двух условий: триггер 9 находится в единичном состоянии; в результате дещйфрации дешифратором 26 числа, нахооящегося в счетчике 32 выходной разрешающий потенциал дешифратора 26 поступает на вход соответствующего подциапазонного эпемента И 27. Напйние двух разрешающих потенциапов иа первом и третьем входак соответствующего эпе мента И 27 подготавливает его к прохождению импупьсов от соответствующего этому .эпементу поддиапазонного компаратора 33. Одновременно с этим разрешающий потенциал с триггера 9 открывает эпемент И 36. В результате этого импульсы с эпемента И 36 поступают на входы счетчиков ЦАП ЗО. Необходимо отметить, что во время перезаписи содержимого югистра 22 в Счетчик 32 вы коднь1е импульсы дешифратора 26 последовательно запускают одновибраторы 34, выходные импульсы которых переносят содержимое регистров 29 в ЦАП 30. К моменту перехода триггера 9 в един нкчное состояние на счетчике соответстБуюгцего ПАП 30 находится цифровой эквивалент аналоговой междуподдиапазомной ЭДС.; Поскольку величины эталонных напряжений источников 31 различны, то вепичи ны ступенек компенсирующих напряжений каждогю ЦАП 30 также различны. Величина этих ступенек определена крутизной участков функции преобразования в каждом поддиапазоне внутри общего диапазона. G приходом счетного гимпульса на счет чик соответствующего ЦАП 30 начинает-г ся процесс измерения К-го приращения К-гнэ шддшпазонногь сигнала считывания. Это щ иращение по существу представляет собой разность между действительной амппигудой К-го поддиапазонного сигнала (:чить1вания и его нижним граниЧHbiM значениям (фиг, 2), цифровой эквин валент которого заносится до момента поступпенйя первого счетного импульса, Не са4омпенсированнь1.е импульсы считывания щюходят на выход соответствующего амплитудного компаратора 33 до тех пор, пока амплитуда компенсирующего напряжения, поступающего аа второй вход компаратора 31 с выхода ЦАП ЗО не станет равной или несколько большей амплитуды приращения сигнала счвтывавгя Количество выходных импульсов этого компаратора зависит от того, ra/s в пределах К-гр поддиапазона находется центр катушки съемника 19 координат. Эги импульсы проходят через соответствующий элемент И 27 и далее через эпемент И 39 на вычитающий вход счетчика 25. В этот счетчик при начальной установке в исходное состояние заяисЫва ется число, равное максимальному числу уровней квантования приращения сигнала считывания. Это число уровней выбирается одним и тем же аля всех поддиапазонов. Независимо от того, произошла или не произошла компенсация приращения сигнала считывания ступенчато-линейным напряжением К-го ЦАП 30, импульсы в . его счетчик поступают до переполнения счетчика. Импульс переполнения счетчика соответствующего ЦАП 30 поступает на счетчик 12. В результате этого дешифратор 11 с помощью элемента НЕ 10 за крывает элемент И 24 и элемент И 36, что вызывает прекращение подачи как в шину, так и в счетчик ПАП ЗО. С момента появления запрещающего потенциала с выхода элемента формирование кода координаты X оканчивается. На счетчупсах 7, 25 и 32, соот ветственво, находится код грубого, про межуточного и точного измерения коордвн наты. Измерение координаты Y при двухгканальном исполнении устройства провэводится аналогичной схемой. Введение новых узлов и блокбь, а также новых конструктивных связей 1юзволяет существенш повысить точность устройства.. ЖГ .1 1