Устройство для считывания координат с экрана электронно-лучевой трубки Советский патент 1984 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности, к устройству для считывания коо динат с экрана электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и может быть использовано при визуальном программировании роботов дпя ввода координат точек в ЭВМ. Известно устройство, содержащее Счетчик, соединенньш с блоками управ ления и коммутации, подключенными к съемнику координат и к ЭЛТ, блок сравнения, соединенньй с счетчиком и с блоком управления, шифратор, эле менты И, РШИ DJ - . Недостаток данного устройства состоит в невысокой точности. Наиболее близким к изобретению яв ляется устройство, содержащее блок формирования засветки экрана ЭЛТ, со диненный с телевизионными датчиком и приемником, подключенными к блокам формирования строчных и кадровых син хроимпульсов, съемник координат, сое диненный с первым элементом И, подключенньм к блоку формирования засветки экрана ЭЛТ с первым триггером и с вторым элементом И, третий элемент И, подключенный к выходу первого триггера, к блоку формирования кадровых импульсов, к первому счетчику, соединенному с блоком памяти, и к четвертому элементу И, вхо ды которого соединены с блоком форми рования строчных импульсов и с первым триггером, генератор импульсов, подключенный через пятый элемент И, соединенный с первым триггером, к вт рому счетчику, соединенному с блоком памяти, первый элемент задержки, подключенный к блоку памяти, второй и третий элементы задержки, соединен ные с распределителем импульсов pj. Недостаток известного устройства заключается в недостаточно высоком быстродействии устройства. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее блок формирования сигналов засветки экран вход которого соединен с телевизионным датчиком, А выход подключен к телевизионному приемнику, соединеннбму С блоками формирования Строчных и кадровых импуль сов, съемник координат, соединенный с первым элементом И, один вход, которого подключен к блоку формирования сигналов засветки экрана, с одним входом первого триггера, другой вход которого подключен к выходу первого элемента И, и с одним входом второго эле мента И, третий элемент И, один вход которого соединен с блоком формиррвания кадровых импульсов, другой подклю чен к выходу первого триггера, а выход соединен-с первым счетчиком,подключенным к блоку памяти и к выходу четвертого элемента И, входы которого соединены с блоком формирования строчных импульсов и с первым триггером, пятьй элемент И, один вход которого подключен к выходу первого триггера, другой соединен с генератором импульсов, а выход подключен к второму счетчику, соединенному с выходом четвертого элемента И и с блоком памяти, первый элемент задержки, подключенный к выходу первого триггера, к блоку памяти и к второму элементу задержки, и третий Элемент задержки, введены третий счетчик, один вход которого соединен с вторым элементом задержки, четвертый элемент задержки, соединенньй с выходом второго элемента И, подключенньм к другому входу первого элемента И, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с четвертым элементом задержки, и последовательно соединенные второй элемент ИЖ, входы которого подключены к второму и третьему элементам задержки, четвертый счетчик, другой вход которого подключен к вь1ходу первого элемента ИЛИ, а выход подключен к блоку памяти шестой элемент И, другой вход которого подключен к третьему счетчику, и второй триггер, другой вход которого соединен с четвертым элементом задержки, а выход подключен к другому входу второго элемента И. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство включает съемник 1 координат, вьшолненный в виде светового пера, блок 2 памяти, телевизионный датчик 3, блок А формирования сигналов засветки экрана, телевизионньй приемник 5, блоки 6 и 7 формирования кадровых и строчных импуль- , сов соответственно, первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11, пятый 12 и шестой 13 элементыИ, первый 14 и второй 15 триггеры, первый 16 и второй 17 элементы ИЛИ, первый 18,

второй 19, третий 20 и четвертый 21 счетчики, первый 22, второй 23, третий 24 и четвертый 25 элементы задержки, генератор 26 импульсов. Устройство содержит , также блок 27 формирования окна, блок 2S формирований смещения объектива и шины 29-35 устройства.

Устройство работает следуняцим образом. .

Оператор прикасается световым пером 1 к экрану телеприемника 5 и проводит нужную целевую траекторию на изображении рабочего пространства Все время, пока световое перо 1 соприкасается с экраном на втором его выходе поддерживается постоянный разрешающий потенциал, открывающий элемент И 9, на другой вход которого исходно подается разрешающий сигнал с. инверсного выхода триггера 15. При этом на вход элемента И 8 подается разрешающий сигнал с выхода элемента И 9. В момент соприкосновения пера 1с экраном на выходе элемента И образуется положительный перепад потенциала, которым запускается элемент 25 задержки, на одном выходе по следнего появляется импульс, который непосредственно сбрасывает счетчик 20, и, пройдя через элемент ИЛИ 16, также сбрасьгоает счетчик 21. Блок 4 непрерывно через заданное число кадров развертки вырабатьгаает специальный кадр за светки экрана, во время которого развертка осуществляется пером максимальной яркости. Во время кадра засветки экрана открывается элемент И 8 и включается световое перо 1. После этого перо 1 способно реагировать на световой импульс в момент прохождения электронного луча по экрану телеприемника 5. Сигнал с выхода элемента И 8 устанав ливает триггер 14 в состояние 1 и разрешает работу элементов И 10-12 При этом кадровый импульс с выхода блока 6 проходит через элемент И 10 и сбрасывает счетчик X 18. Строчные импульсы поступают с выхода бло:ка 7 через элемент И 11 на сброс счетчика У 19, а также на счетный вход счетчика X 18. Кроме того, в это время счетчик 19 считает импульсы с генератора 26 импульсов, проходящие через элемент И 12. В момент прохождения электронного луча через место прикосновения пера 1- к экрану Световое перо вьфабаты-

вает импульсный сигнал, которьш опрокидывает триггер 14 в состояние О, При этом элементы И 10-12 закрываются и в счетчиках 18 и 19 хранятся измере нные значения соответствующих экранных координат одной точки задаваемой траектории. По отрицательно му перепаду триггера 14 запускается, элемент 22 задержки, вьфабатывающий импульс, по которому данные со счетчиков 18 и 19 записываются в ячейку блока 2 памяти,, по заднему фронту этого импульса запускается элемент 23 задержки который выраба- тьшает импульс, поступающий через элемент ИЛИ 17 на счетный вход счетчика 21, изменяя его состояние на 1 При этом подготавливается к работе следующая ячейка блока 2 памяти. Импульс с выхода элемента 23 задержки поступает .также на счетный вход счетчика 20.

К моменту окончания действия этого импульса коды счетчика 20 и, счетчика 21 совпадают, при этом элемент И 9 вырабатывает сигнал, продолжающий устанавливать триггер 15 в состояние При выработке блоком 4 следующего кадра засветки все повторяется сначала. Если при этом световое nepd 1 находилось в другом месте экрана, то в следующей ячейке блока 2 памяти будут находиться новые экранные координаты X и У. Таким образом, к концу проведения световым пером 1 на экране некоторой траектории в ячейках блока 2 памяти будут записаны экранные координаты X и У точек этой траектории. Общее число точек равно числу кадров засветки за время, пока перо прикасалось к экрану телеприемника 5. Код этого числа записан как в счетчике 20, так и в счетчике 21. В момент отрыва пера 1 от экрана с его второго выхода снимается потенциал и элемент И 9 закрывается. При этом закрьгоается элемент И 8 и выключается световое перо 1. По закрытию элемента И 9 запускается элемент 25 задержки и на его втором выходе появляется импульс, сбрасывающий через элемент ИЛИ 16 счетчик 21. При этом коды счетчика 20 и счет чика 21 перестают совпадать и с выхода элемента И 13 снимается сигнал, поступавший на второй установочный ВХОД триггера 15, тем самым разрешая установку триггера 15 в состояние.

По этому же сигналу, поступающему на первый установочный вход, триггер 15 устанавливается в 1, вьщавйя тем самым сигнал на вторую шину 35 прерывания устройства и сигнализируЯ таким образом об окончании цикла измерения экранных координат.

Приняв сигнал прерывания, ЭВМ считывает в свою память данные из блока памяти устройства,При этом ЭВМ вьщает сигнал на шину 34 считьгаания устройства, по которому данные из ячейки блока памяти поступают на выходную шину 33 данных. В устройстве по снятию сигнала считывания-срабатывает элемент 24 задержки, который через элемент ИЛИ 17 изменяет состояние счетчика 21 на 1, подготавливая к считыванию следующую ячейку блока 2 памяти.

Цикл считывания повторяемся до тех пор, пока коды счетчика 20 и адресного счетчика 21 не станут равны, т.е пока не будут-переписаны все занятые ячейки блока 2 памяти. Затем элемент ИЛИ 16 вырабатьшает сигнал, опрокидывающий триггер 15 , и сигнал прерывания с шины 35 снимается, после- чего устройство снова готово к работе по вводу экранных координат. После ввода В ЭВМ экранных координат точек траектории определяется величина смещения объектива телепередатчика для каждой введенной точки. При этом поочередно из ЭВМ по

входной шине 31 данных в блок 27 (формирования Окна записываются экранные координаты полученных то,чек траектории, которые являются цент ром окна кадра, на котором измеряется детальность изображения. В блоке формирования смещения объектива на заданном окне кадра определяется детальность и вырабатывается сигнал на смещение объектива до тех пор, пока детальность не будет максимальной. Тогда происходит измерение величины по углу поворота двигателя, вращавшего объектив от положения фокусировки на бесконечность до данного положения и выдается сигнал прерывания на шину 30 прерывания. После этого ЭВМ считывает данные с выходной шины 29 даннЕлх и весь цикл повторяется сначала для очередной точки.

Таким образом, к концу работы устройства, в памяти ЭВМ будут находиться экранные координаты X и У и соответствукйцая им величина смещения объектива для каждой точки траектории заданной оператором. По известным соотношениям ЭВМ может рассчитать истинные пространственные координаты каждой точки заданной траектории.

Введение новых узлов и блоков, а также новых конструктивных связей позволяет существенно повысить быстродействие устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ КООРДИНАТ С ЭКРАНА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУВКИ, содержащее блок формирования сигналов засветки экрана, вход которого соединен с телевизионным датчиком, а выход подключен к телевизионному приемнику, соединенному с блоками формирования строчных и кадровых импульсов, съемник координат, соединенный с первым элементом И, один вход которого подключен к блоку формирования сигналов засветки экрана, с одним входом первого триггера, другой вход которого подключен, к выходу первого элемента И, и с одним входом второго элемента И, третий элемент И, один- вход которого сое динен с блоком формирования кадровых импульсов, другой подключен к выходу первого триггера, а выход соединен с первым счетчиком, подключенным к блоку памяти и к выходу четвертого элемента И, входы которого соединены с блоком формирования строчных импульсов и с первым триггером, пятый элемент И, один вход которого подключен к выходу первого триггера, другой соединен с генератором импульсов, а выход подключен к второму счетчику, соединенному с выходом четвертого элемента И и с блоком памяти, первый элемент задержки, подключенный к выходу первого триггера, к блоку памяти и к второму элементу задержки, и третий элемент задержки, отличающееся тем, что с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит третий счетчик, один вход которого соединен с yt вторым элементом задержки, четвертый элемент задержки, соединенный с выходом второго элемента И, подключенным к другому входу первого элемента И, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с четвертьм элементом задержки, и последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, входы ю которого подключены к второму и со третьему элементам задержки, четвертый счетчик, другой вход которого о подключен к выходу первого элемента 00 ИЛИ, а выход подключен к блоку памясо ти, шестой элемент И, другой вход которого подключен к третьему счетчику, и второй триггер, другой вход которого соединен с четвертым элементом задержки, а выход подключен к другому входу второго элемента И.