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

Изобретение относится к азтоматилсе и вычислительной технике, в частности к устройствам для считьшания графической информации.

Известно устройство для считьшания графической информации, содержащее планщет, выполненньй в виде системы двух взаимно-ортогональных координатных шин, соединённых ,с вентилями опроса координат, блок управления, входы которого подключены к входу устройства, к управлякяцим входам вентилей вьщачи координат и к блоку формирования сигналов считывания, соединенному со съемником координат, а выходы блока управления соединены с вентилями опроса координатных шин и с счетчиком грзгбого отсчета координат, вентили вьщачи координат, входы которых соединены с счетчиком грубого и точного отсчета координат, а выходы подключены к выходу устройства дешифратор, выходы которого соединены с входами вентилей опроса координат, а вкоды - с выходами счетчика грубого отсчета координат, и цифрою аналоговый преобразователь, подклю- ченньй к счетчикз точного отсчета ко. ординат и к блоку сравнения f1 3.

Однако известное устройство характеризуется недостаточным быстродействием, обусловленным двухтактовым циклом определения рдной координаты (сначала определяется грубая координата, а лишь потом - точная))

Наиболее близко к предлагаемому /. устройство, содержащее планшет, полненный в виде азаимно-ортогональkbix координатных шин двух групп, одни из которьк подключены к венти-ляМ опроса, соединенным через пер- вый дешифратор с первым счетчиком, . входы которого подключены к распределителю импульсов и вентилями вьщачй координат, входы которых подключевы к распределителю импульсов и к первому счетчику, съемник координат, вход которого соединен с генератором Синусоидальных колебаний, а выход , через формирователь импульсов считывания соединен .с распределителем импул сов, второй дешифратор, подключенный к входному регистру 21.

Недостаток этого убтройства - нет .достаточно высокое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстт родействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет, вьтолненныйв виде взаимноортогональных координатных шин двух групп, вентили опроса координат, входы которых подключены к первому дег шифратору и к распределителю импуЛьсов, а выходы соединены с координатными шинами одной группы, первый счетчик, входы которого соединены.с распределителем импульсов, а выходы подключены к первому дешифратору и к одним входам вентилей вьщачи коор- динат, другие входы которьк соедине- ны с распределителем импульсов и с ,вторым счетчиком, фррмирователь сигналов считывания,вход которого подключен к съемнику координат, соединенному с генератором синусоидальных колебаний, а выход подключен к распределителю импульсов, и второй дешифратор, введены третий счетчик входы которого соединены с распределителем импульсов, а выходы подключены к входам второго дешифратора фазочувствительные детекторы, входы которых соединены с соответствующими координатными шинами другой группы и с генератором синусоидальных колебаний, и последовательно соединенные коммутатор, входы которого подключены к выходам фазочувствительных детекторов, второго дешифратора и распределителя импульсов, ключ, дргой вход которого подключен к выходу формирователя сигналов считывания-, и аналого-1щфровой преобразователь, выход которого соединен с другим входом

второго счетчика. , I

Кроме того, распределитель импульсов содержит первьй вентиль, входы которого соединены с генератором импульсов и с выходом первого триггера, а.выход подключен к одним входам вентилей группы, другие входы которых соединены с дешифратором операций, подключенным к выходам счетчика операций, первьй элемент ИЛИ, вхоЬы которого соединены с выходами соответствующих вентилей группы, подключенных к входам второго триггера, второй-элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующих вентилей группы, а выход соединен с одними входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, третий триггер, входы которого подключены к выходам первогр и пятого элементов ИШ1,при этом выход,

четвертого элемента ИЛИ подключен к входу счетчика oneparpift, а выход соответствующего вентиля группы соеди,нен с входом пятого элемента ИЛИ.

При этом съемник координат содержит воэбужданлцую и измерительную катушки индуктивности, расположенные н на одном сердечнике. ,

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - рас положение опорньт и измерительных координатных шин для определения одной координаты; на фиг. 3 - зависимости демодулированньп : сигналов фазочувствительных вьшрямителей от перемещения съёмника вдоль оси X.

Устройство (фиг. 1) включает планшет 1, вентили 2 и 3 опроса координат распределитель 4 импульсов, содержащий счетчик 5 операций, дешифратор 6 операций, группу 7-10 вентилей, вентиль 11, первьй триггер 12, генератор 13 импульсов, первый Т4, второй 15, третий 1-6 четвертый 17, пятый 18 элементы ИЛИ, второй 19 и третий 20 триггеры, первый 21 и второй 22 дешифраторы, первый 23, второй 24 и третий 25 счетчики, съемник 26 коорг: динат, аналого-цифровой преобразователь 27, генератор 28 синусоидальных колебаний, фазочувствительные детекторы 29 и 30, формирователь 31 . сигналов считывания, включающий заградительный фильтр 32, усилитель 33 -и формирователь 34 импульсов, коммутатор 35, включакнций первый 36 и второй 37 узлы коммутации и переключатель 38, парафазный усилитель 39, ключ 40 и вентили 41 выдачи коорди- нат, кроме того, на фиг. 1 также показанвход 42 устройства.

Планшет 1 изготовлен из изоляционного материала, на поверхности которого вырезаны пазы с определенным шагом, например равным. 1/6 ширины катушки, имеющей три прямоугольные петлевые обмотки по координатам X и У соответственно. Для определения гори.зонтальной координаты внутри шага квантования используются три группы обмоток, являющихся ..измерительными коордийатными, шинами. Обмотки уложены в пазы и сдвинуты относительно друг друга на 2/3 ширины катушки. Координатные катушки имеют периодически

повторяющуюся форуму и для увеличения линейности характеристики преобразования вьшолнены в виде вложенных;

друг в друга прямоугольных петель (фиг. 2). В те же пазы с шагом, равным например, 1/3 шириныкатушки, уложены опорные координатные шины для определения грубой горизонтальной координаты съемника 26 (фиг.2). Перпендикулярно к первым уложены другие опорные и измерительные координатные шины, предназначенные для определения грубой вертикальной координаты и для определения вертикальной координаты внутри шага квантования.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что съемник 26 координат расположен между третьей и четвертой горизонтальными опорными шинами. Од- новременно с нажатием съемникоь 26 ; выбранной точки на вход 42 поступает сигнал пуска. При этом счетчики 23 и 24 координат устанавливаются в нулевые состояния. Кроме того, в тот же момент времени счетчик 25 устанавливается в положение, в котором на выходе дешифратора 22 формируется уп-я равляющее напряжение, при помощи которого вторым узлом 37 коммутатора 35 к входу переключателя 38 подключается третий выход первого узла 36 коммутатора 35. Кроме того, в тот же мент времени на выходе триггера 20 появляется высокий уровень, при помощи которого переключатель 38 переключает выход коммутатора 35 к инвертирующему входу парафазного усилителя 39.

В тот же момент времени триггер 12 устанавливается в единичное состояние и импульсы генератора 13 импульсов через вентиль 11 проходят на импульсные входы вентилей 7-10. Так как счетчик 5 операций к данному моменту находится в нулевом состоянии, то дешифратором 6 открыт вентиль 7, с выхода которого тактовые-импульсы запускают счетчик 23 rpy6ofo отсчета координат, который через дешифратор 21 и вентили 2 управляет поочередным однократным возбуждением соответствующей горизонтальной опорной координатной шины..

Первый импульс с вентиля 7 меняет состояние триггера 19 и на его выходе появляется высокий уровень, воздействукнций на управляющий вход коммутатора 3 5 и приводящий к подключению на выходы первого узла 36 выходных сигналов горизонтальных измерительных координатных шин. Тот же импульс с вентиля 7 воздействует на триггер 20 и счетчик 25, меняя их состояния вследствие tiero к входу переключателя,38 подключается вькодной сигнал второй измерительной координатной шины, а переключатель 38 подключает этот сигнал к неинвертирующему входу парафазногр усилите ля 39. Последовательньй опрос опорных координатных пшн прекращается при -: йозбуждёнии третьей опорной координатной шины, находящейся в зоне чувствительности съемника 26 координат, которьй вьщает сигнал на заграждающий фильтр 32 формирователя 31 сигна лов считываний. Пройдя заграждающий фильтр 32, усилитель 33, формирователь 34 импульсов и элемент ИЛИ 17 t сигнал поступает на счетный вход счетчика 5 операций и переключает ег в положение второй операции (подсчет шин прекращается). Кроме того, этот же сигнал от1{рывает ключ 40, и выход ной сигнал парафазного усилителя 39, которым является усиленный сигнал Третьей измерительной координатной шины, поступает -на вход аналого-циф7 рового преобразователя 27. Преобразованньй сигнал вводится в счетчик 24 точного отсчета координат. Будучи в положении второй операции счетчик 5 воздействует на дешифратор 6 и открьшает вентиль 8, через который импульс генератора 13 поступает на входы элемента ИЛИ 15 и элемента ШШ 18. При этом выходной имтпульс элемента ИЛИ 15 воздействует на управляющие входы вентилей 41 вы дачи координат и содержимое счетчико грубого 23 и точного.24 отсчета коор динат поступает на входы устройства. В тот же момент времени выход ной импульс элемента ШШ 15 поступае через элемент. ИЛИ 16 на входы обнз ления счетчиков грубого 23 и точного -W отсчета координат и на вход обнугт ления счетчика 25, а выходной импуль элемента ИЛИ 18 йоздействует на уста- новочный вход триггера 20, тем самым переключатель 38 переключает третий вьгход первого узда коммутатора 35 к инвертирующему входу парафазного усилителя 39. Кроме того, выходной импульс элемента ШШ 15 через элемент ШШ 17 поступает на счетный вход счетчика 5, который переключается на очередную : третью операцию - грубый отсчет по оси У. При этбм открьгоается вентиль 9, и тактовые импульсы генератора 13 начинают поступать на счетчик 23, на вентили 3 опросакоординат, в счетчик 25 и на Соответствуюпще входы триггеров 19 и 20. Первый импульс, поступивший через вентиль 9 на вход триггера 19, меняет его состояние, что приводит к переключению коммутатора 35, и к входам второго узла коммутатора 35 подключаются выходные сигналы верти сальных измерительных координатных шин. Грубый отсчет по оси У выполняется аналогично при участии соответствующих вентилей 3 опроса координат и дешифратора 2-1, управляемого счетчиком 23. После того, как на вы-г ходе формирователя 31 сигналов считывания появляется сигнал, поступающий через элемент ШШ 17 на счетный вход счетчика 5 операций, открывается вентиль 10 и первый тактовый импульс приводит к вьодаче кода координаты а также постзшает на нулевой вход триггера 12. Тем самым прекращается поступление дашульсов генератора 13 через вентиль 11. При этом цикл измерения координат прекращается. Выдача координат осуществляется с вентилей 41 по сигналу с распределителя 4. Введение новых узлов и блоков, а также новых конструктивных связей позволяет существенно повысить быстродействие устройства. Ifu ftvmf bH tt itoff n- / iHHirtate ntvt Фог. 2 ffffpjy tfe K9op t/tfam ft e a/w M

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее планшет, вьшолненньй ё виде взаимноортогональных координатных шин двух групп, вентили опроса координат, входы которых подключены к первому дешифратору и к распределителю импульсов , а выходы соединены с координатными пинами одной группы, первый счетчик, входы которого соединены с распределителем импульсов, а выходы подключены к первому дешифратору и к одним входам вентилей вьщачи координат, другие входы которых соединены с распределителем импульсов и с.вторьм счетчиком, формирователь сигналов считывания, вход которого подключен к съемнику координат, соединенному с генератором синусоидальных колебаний, а- выход подключен к распределителю импульсов, и второй дешифратор, отличающее, с я тем, что с целью повышения быстродействия .устройства оно содержит третий счетчик, входы которого соединены с распределителем импульсов, а выходы подключены к входам второго дешифратора, фазочувствительные детекторы, входы которых соединены с соответствующими координатными другой группы и с генератором синусоидальных колебаний, и последовательно соединенные коммутатор, входы которого подключены к вьЬсодам фазочувствительных детекторов, второго дешифратора и распределителя импульсов, ключ, другой вход которого подключен к выходу формирователя сигналов считывания , и аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с другим входом второго счетчика. 2.Устройство поп.1,отличаю щ е е с я тем, что распределитель импульсов содержит первый вентиль, Iвходы которого соединены с генератоipOM импульсов и с выходом первого триггера, а выход подключен к одним входам вентилей группы, другие входы которых соединены с дешифратором oneраций, подключенным к выходам счетчика операций, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами соответствующих вентилей группы, подг: ключенных к входам второго триггера, второй элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующих вентилей группы, а выход соединен с одними входами третьего и чет вертого элементов ИЛИ, третий триггер, входы которого подключены к выходам первого и пятого элементов ИЛИ, при этом выход четвертого элемента ИЛИ подключен к входу счетчика операций,а выход соответствующего вентиля группы соединен с входом пятого элемента ИЛИ,. 3.Устройство по П.1, о т л и ч а-ю .щ е е с я тем, что съемник коор динат содержит возбуждающую и измерительную катушки индуктивности, расположенные на одном сердечнике.