Устройство для считывания графической информации Советский патент 1984 года по МПК G06K11/06 

1 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано при считьшании и вводе в ЭВМ графической информации По основному авт. св. № 972534 известно устройство, содержащее планшет с системой ортогональных координатных шин, одни кон1ц 1 которых подключены к шине нулевого потенциала, а другие - к выходам распреде лителя импульсов возбуждения генератор импульсов, выход которого подключен к одному из входов ключа, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика координат, а вtopoй выход - с первым входом распределителя импульсов возбуждения, съемник информации, подключенный через последовательно соединенны усилитель и дискриминатор к входу блока управления, выходы Которого подключены соответственно к вторым входам ключа и распределителя импульсов возбуждения и управляющему входу счетчика координат, задатчик группового возбуждения шин, первый и второй входы которого подключены со ответственно к второму выходу ключа и к одному из выходов блока управления, а выход - к третьему входу распределителя импульсов возбуждения. Задатчик группового воз- буждения содержит триггеры, так товые входы которых и входы установ вым и вторым входом задатчика группового возбуждения шин, причем инфо мационный вход каждого триггера, кр ме первого, соединен с прямым выход предьщущего т чггера, информационны вход первого триггера подключен к шине нулевого потенциала, а прямой выход последнего триггера является выходо задатчика группового возбуждения шин. Этим обеспечивается одновремен ное возбуждение двух координатных информации действует суммарное магнитное поле и увеличивается уровень сигнала на съемнике, увеличивается крутизна характеристики зависимости сигнала на съемнике от его месторас положения по отношению к координатным шинам, что приводит к уменьшению паразитных сигналов от возбужде ния соседних шин и повьшению надежности и помехозащищенности устройст ва, а также достоверности закодированной информации ill. 772 Недостатком данного устройства является необходимость натягивания координатных шин на планшет с шагом, равным дискретности считывания информации, что ограничивает точность отсчета координат при определенном шаге шин. Цель изобретения - повьш1ение точности и уменьшение дискретности отсчета устройства. Указанная цель достигается . тем, что устройство для считывания графической информации содержит дополнительные злемент задержки и триггер, один из установочных .входов которого соединен со вторым входом задатчика группового возбуждения шин, третий вход которого подключен к ., другому установочному входу дополнительного триггера ,и выходу злемента задержки, вход которого, соединенный со вторым входом блока управления, подключен к выходу счетчика координат . На фиг. 1 схематически изображен планшет с координатными шинами и показано направление токов, протекающих через шины, на фиг. 2 блок-схема устройства для считывания графической информации; на фиг. 3 - схема задатчика группового возбуждения шин, на фиг. 4 .- блоксхема блока управления устройства для считывания графической информации. Устройство (фиг. 2) содержит координатные шины 1,2,3,..., натянутые на планшете 4, а также бескон,тактньй .(например, индуктивный) съемник 5 информации. Одни концы координатных шин подключены к выходам распределителя 6(7) импульсов возбуждения, другие либо непосредственно (как показано на фиг. 1 и 2), либо через токозадакяцие резисторы подключены к общему проводу. Вход распределителя 6(7) импульсов возбуждения соединен с выходом задатчика 8 группового возбуждения шин, выходом блока 9 управления и выходом ключа 10. Вход задатчика 8 группового возбуждения через ключ 10 соединен с выходом генератора 11 импульсов. Второй выход ключа 10 соединен с входом счетчика 12 координат. Съемник 5 информации через последовательно соединенные усилитель 13 и дискриминатор 14 соединен с входом блока 9 управления, другие выходы блока 9 управления соединены с вторыми входами соответственно задатчика 8 группового возбуждения шин, ключа 10, счетчика 12 координат, а также с ЭВМ. Выход счетчика Г2 координат подключен к второму входу блока 9 управления и к входу установки в 1 триггера 15 через элемент 16 задержки и к третьему входу задатчика 8 группового возбуждения. Вход установки в О триггера 15 подключен к первому выходу блока 9 управления, а прямой выход тригге ра 15 подсоединен к ЭВМ.. Распределители 6 и 7 представляют собой триггерные регистры сдвига, к прямым выходам которых подключены координатные шины (на фиг. 3 показ.ан первый триггер T7j регистра 6). Тактовые входы и входы установки в О всех триггеров 17 объединены и подключены соответственно к первым выходам ключа 10 и блока 9 управлени Задатчик 8 группового возбуж 5ения шин устанавливает расстояние между координатными шинами, одновременно возбуждаемыми импульсами разно полярности. Задатчик 8 (фиг. 3) содержит группу триггеров 18 (D-триг геры), тактовые входы которых, а так же вход установки 1 в 1 объединены и подключены соответственно к первым выходам ключа 10 и блока 9 управления. Информационные входы всех триг геров, кроме первого, подключены к прямому выходу предьщущего триггера а информационный вход первого тригге ра .соединен с шиной нулевого потенциала. Вход установки в О первого триггера 18| является третьим входом задатчика 8 группового возбужде ния и подютючен к выходу элемента 16 задержки. Блок 9 управления содержит (фиг.4 логические элементы ИЛИ 19 и 20, логический элемент И 21, триггер 22 и элементы 23 и 24 задержки, причем время задержки элемента 24 больше, чем время задержки элемента 16. Выход дискриминатора 14 подключен к входу элемента 23 задержки ик первому- входу элемента ИЛИ 19. Выход счетчика 12 координат подключен к второму входу элемента ШШ 19 и первому входу элемента ШШ 20. Кноп ка Пуск 25 через Элемент И 21 подключена к второму входу элемента ИДИ 20, а также к счетчику 12 координат. Выход элемента ИЛИ 20 подключен к входам распределителя 6 импульсов возбуждения, задатчика 8 группового возбуждения шин и триггера 15, а также через элемент задержки 24 - к входу установки в 1 триггера 22. Выход элемента ИЛИ 19 подключен к входу установки в О триггера 22, а выход триггера 22 к входу ключа 10. Выходэлемента задержки 23 и второй вход элемента И 21 подключены к ЭВМ. Координатные шины 1,2,3,..., j/ К+1,..., K+Q, ,..., ц расположены на планшете 4 с шагом а . (На фиг. 1 показаны координатные шины оси X). Устройство работает следующим образом. При одновременном возбуждении двух координатных шин, например, с порядковыми номерами к и Q импульсами одинаковой амплитуды, но разной полярности (на фиг. 1 направления токов и показаны стрелками) образуется замкнутый контур, излучающий электромагнитное поле. Поочередное групповое возбуждение шин по указанному принципу продолжается до тех пор, пока возбуждаемые координатные шины не окажутся в зоне чувствительности съемника 5 информации (шины К + 1 и tC+u+l на фиг. 1). В этом случае в съемнике 5 индуцируется сигнал, что является признаком окончания определения коорД1;1наты X (координата Y определяется аналогично). Координату X определяют как координату оси симметрии цепи возбуждения (контура). Дпя приведенного Bbmie примера координата оси симметрии цепи возбуждения равна X(it+1+Q/2)q. Как видно, возможны два варианта: 1. а - четное число q 2m. В этом случае определяемая координата X (K+1+vn)q, т.е. совпадает с шиной К.+ 14-m. В общем случае при этом варианте определяются координаты X, которые совпадают с координатными , т.. кратные q шинами 2 . о - нечетное числоС 2vY . В этом случае определяется координата X (k. - I ), т.е. находится в середине между шинами и к + Ни В общем случае при этом варианте определяются координаты X, которые находятся по середине между натянутыми шинами,т.е. кратные (Х. s;). Таким образом, при однократном поочередном возбуждении координатных шин в обоих вариантах дискретность а следовательно, и точность определения координат равна cj , т.е. шагу координатных шин. В предлагаемом устройЬтве в процессе работы поочередное групповое возбуждение по каяздой координатной оси дважды при четном О(2иг и нечетном Ci2.2nn -1 . Это дает возможность определять как координаты, совпадающие с координатными шинами, так и расположенные по середине между шинами, т.е. точность отсчета и дискретность определения координат рав}1ы cj,/2. Совокупность новых и известных элементов, их связи, а также конфигурация блока управления обеспе чивают двухразовое групповое возбуждение шин при разных расстояниях между одновременно возбуждаемыми шинами. На . 3 показана схема задатчика группового возбуждения шин для rOnJ. В начальном состоянии задатчик обеспечивает q 2m. После совмещения оператором цент ра съемника 5 информации со считываемой точкой на носителе информации по команде Пуск, подаваемой с помощью кнопки 25 через элементы 21 и 20, распределитель 6 импульсов во буждения, задатчик группового возбуждения, .счетчик 12 координат и три гер 15 устанавливаются в исходное состояние. Тот же сигнал через элемент 24 задержки устанавливает триг гер 22 в состояние 1, ключ 10 открьшается и тактовые импульсы с выхода генератора 11 начинают поступа па входы задатчика 8 и распределителя 6 и поочередно возбуждают груп пы координатных шин в соответствии с описанным вьш1е принципом возбужде ния шин. Одновременно на счетчик 12 координат импульсы с выхода ключа 1 поступаютдля подсчета координаты X I V. т Если центр съемника 5 информации совпадает с шиной (например, K+VV+D то при возбуждении шин к +1 и k-t-Q+l в нем наводится импульс, который усиливается усилителем 13 и через дискриминатор 14 поступает на блок 9 управления, где через элемент ИЖ 19 устанавливает триггер 22 в состояние О, что закрывает ключ 10, и п счетчике К координат фиксируется координата .К. Тот же импульс через элемент задержки 23 подается на ЭВМ в качестве запроса прерывания. Если центр съемника 5 иР1формации находится между нмнами (например, K + fn и ), то наведенный в съемнике 5 импульс.меньше порога срабатывания дискриминатора 14 и поочередное возбуждение шин продолжается до переполнения счетчика 12 координат . В этом случае импульс переполнения поступает на элемент ИЛИ 19 и устанавливает триггер 22 в состояние О, тем самым закрывая ключ 10. Кроме того, импульс переполнения через элемент ИЛИ 20 устанавливает в исходное состояние распределитель 6 импульсов возбуждения, задатчик 8 группового возбуждения и триггер 15, а через элемент 16 задержки переключает задатчик 8 группового возбуждения шин для работы с величиной oj.- 2т -1 , а триггер 15 в состояние 1.. Через элемент 24 задержки импуль.с переполнения повторяет процесс измерения координаты X. Таким образом, информация о ко- . ординате X содержится в счетчике 12 координат и в триггере 15 (младший разряд), откуда она и поступает в ЭВМ. После считьюания информации с ЭВМ на логический элемент И 21 поступает сигнал разрешения измерения следующей координаты. Аналогично происходит считывание координаты Y. Рассмотрим работу задатчика 8 группового возбуждения шин. Количество триггеров в задатчике равно величине 2т. .Для упрощения предположим, что величина 2 и 2m-1 1, т.е. задатчик 8 содержит 2Т)-триггера (фиг. 3), распределитель 6 импульсов возбуждения выполнен в виде регистра сдвига (тактовая шина задатчика 8 соединена с тактовой шиной распределителя 6). В исходном состоянии на прямых выходах Т)-триггеров задатчика 8 устанавливается уровень 1, а на прямых выходах триггеров распределителя 6 импульсов возб ждения - уровень О. При поступлении первого тактового импульса с выхода ключа 10 на тактевун иииу задатчика 8 и распределиЛП7 ОЛЯ 6 11ерв1. Р---|-рчгг(:р IH, опрсм-ги дыпается, на ein црямсч-) выходе уста навливается уровень о, второй С-трнггер 18 остается R исходном состоянии. Одновременно на выходе первого триггера 1 7i распределителя 6 устанавпивается уровень 1, в результате на координатную шину1 с прямого вьгхода триггера 17, подается и птyльc положительной полярнос ти , При поступлении второго импульса с выхода ключа 10 на тактовые шины задатчика 8 и распределителя 6 второй О-триггер 18-1 опрокидывается в состояние О, а второй триггер распределителя 6 (на фиг. 3 не показан) устанавливается в состояние 1, на координатную шину 2 подается импульс положительной полярности. Триггера 17 и 18 состояние не меняют. В дальнейшем при поступлении с выхода ключа 10 последующих импульсов триггера 18 задатчика 8 группевого возбуждения шин сохраняют состояние О. При поступлении на тактовую шину распределителя 6 и задатчика 8 трет его импульса первый триггер 17 рас пределителя 6 опрокидывается в состояние О, и на соединенную с ним координатную шину 1 подается импуль отрицательной полярности. Одновременно третий триггер 17 распредели теля 6 импульсов возбуждения (не по казан) опрокидывается в состояние 1, на соединенную с ним координат ную шину 3 подается импульс положи тельной полярности. Таким образом, одновременно возбужденными являются две координатные шины 1 и 3 импульс ми противоположной полярности. Если центр съемника 5 информации совмеще с шиной 2, то в этот момент в съемнике наводитсяимпульс, который служит сигналом окончания считывания координаты X. Поскольку распределитель 6 импул сов возбуждения выполнен в виде регистра сдвига, то в И -м такте импульс положительной полярности будет подан на координатную oniHy п , координатная шина h -2 будет одновременно возбуждена импульсом отрицательной полярности. Если центр съемника 5 информации совмещен с координатой X в серединс мсж,г1.у дпумя типами ( т . (. коор,.. finra X - нрчстнля ислмичниа), г-.- ; съемнике 5 наводится плр;1: ит11ый импульс малой амплитуды, которым меньше порогового уровня дискримии тора 14. В этом случае после установки в исходное состояние задятчика 8 группового возбуждения при .повторном прохождении через злемен; 16 задержки первьй Т -триггер 18 .устанавливается в состояние О. При поступлении теперь первого тактового импульса с выхода ключа 1Г второй Ъ -триггер 18г, опрокидывается в состояние О, а на выходе первого триггера 17 распределителя 6 устанавливается уровень 1, в результате на координатную шину 1 с прямого выхода триггера 17;, подается импульс положительной полярности. При поступлении второго импульса с выхода ключа 10 на та-ктовые шины задатчика 8 и распределителя 6 первый триггер 17. распределителя 6 опрокидывается в состояние О, на соединенную с ним координатную шину 1 подается импульс отрицательной полярности. Одновременно второй триггер 17/2 распределителя 6 импульсов возбуждения (не показан) опрокидывается в состояние 1, на соединенную с ним координатную шину 2 подается импульс положительной полярности. Таким образом,, одновременно возбужденными являются две координатные шины 1 и 2 импульсами противоположной полярности. Если центр съемника информации 5 находится в середине между пинами 1 и 2, то в этом моменте в съемнике наводится импульс, которьй служит сигналом окончания считывания координат X. При дальнейшем поступлении импульсов на тактовую шину распределителя 6,в такте импульс положительной полярности будет подан на коорди натную шину,а координатная шина Н-1 будет одновременно возбуждена импульсом отрицательной полярности. Работа задатчика 8 группового возбуждения шин аналогична при ругих величинах Q . Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает повышение точности и уменьшение дискретности в два раза ри том же количестве координатных ин на планшете.

Фиг.З

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧОТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ по авт. св. № 972534, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит дополнитель ные элемент задержки и триггер, один из установочных входов которого соединен со вторым входом эадатчика группового возбуждения шин, третий вход которого подключен к другому установочному входу дополнительного триггера и выходу элемента задержки, вход которого, соединенный со вторым входом блока управления, подключен к выходу счетчика координат. (Л С 00 .

Фуч.