Устройство для считывания графической информации Советский патент 1985 года по МПК G06K11/00 

координат, выход элемента И соединен с тактовыми входами блока памяти и буферного регистра и одним из входов третьего упраБЛяющего триггера, другой вход которого подключен к выходу мультивибратора, а выход - к управлшощему входу второго регистра координат, выход дискриминатора длительности сигналов соединен с входом второго управляющего триггера, выход которого подключен к одному из входов сумматора, входу блокировки элемента И, управляющим входам генератора импульсов и пятого ключа и входу мультивибратора, выход которого соединен с входами элемента задержки и. генератора линейного напряжения, выход которого подключен к другому входу сумматора, выход которого соединен с дополнительным входом второго усилителя, выход первого формирователя импульсов подключен к соответствующему входу элемента И, выход третьего усилителя соединен с входом амплитудного дискриминатора, выход первого одновибратора подкл очен к первому входу первого ключа и к входу первого элемента НЕ, выход которого соединен е первым входом второго ключа, второй вход которого и второй вход первого ключа подключены к выходу третьего формирователя импульсов, выходы первого и второго ключей соединены с выходами первого счетчика, выход третьего счетчика подключен к собственному установочному входу и входу первого управляющего триггера, инверсный выход которого соединен с входом вычитания третьего сче-тчика и входом первого светодиода оптронного узла управления, вход второго светодиода которого соединен с прямым выходом первого управляющего триггера и суммирующим входом третьего счетчика, выходы фотодиодов оптронного узла управления подключены соответственно к входу регулируемого источника напряжения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее запоминающую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ), модулятор которой подключен к выходу регулируемого источника напряжения, последовательно включенные первый регистр координат, первый цифроаналоговый преобразова. тель и первый усилитель, пос-ледовательно соединенные второй регистр координат, второй цифроаналоговый преобразователь и второй усилитель, выходы первого и второго усршителей подключены соответственно к входам управления отююнения луча ЗЭЛТ по координатам X и У, последовательно включенные третий усилитель, порого вый элемент и первый формирователь импульсов, выход сигнала считывания ЗЭЛТ соединен с входом третьего усилителя, генератор импульсов, блок памяти, информационные входы которого соединены с выходами первого и второго регистров координат, а выход является выходом устройства, о т л и ч ающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит последовательно соединенные амплитудный дискриминатор и первый одновибратор, последовательно включенные элемент задержки, второй одновибратор и элемент И, первый и второй элементы НЕ, пороговый элемент, три управляющих триггера, дискриминатор длительности сигнала, вход которого подключен к выходу порогового элемента, последовательно соединенные S дополнительный генератор импульсов, (Л первый, второй и третий счетчики, .второй формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом мультивибратора, элемент ИЛИ, один из входов которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход к первому входу первого регистра координат оптронный узел управления, о содержащий оптически связанные фото00 диоды и светодиоды, , буферел ел ньш регистр и блок сравнения, выход которого соединен с входом второго элемента НЕ и с одним из входов четвертого ключа, другой вход которого соединен с выходом второго.формирователя импульсов и с одним из входов третьего ключа, другой вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, выход третьего ключа соединен с другим входом,элемента ИЛИ, выход четвертого ключа - с вторым входом первого регистра координат, выход -которого подключен через пятый ключ :к одному из входов второго регистра

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при регистрации однократных или редкоповторяющихся импульсных сигналов с крутьми фронтами для исследований в ядерной физике, и биологии,

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; па фиг,2.- ход луча электроннолучевой трубки при Сщтывании информации с экрана; на фиг.3сигналы развертки по осям X и Y} з. фиг.4 - диаграмма сигналов в начале цикла горизонтального считывания.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, первьш регистр 2 коордннат, первый цифроаналоговый преобразователь 3, первый усилитель 4, вход Y 5 запоминающей электроннолучевой трубки 6 (ЗЭЛТ), второй регистр 7 координат, второй цифроанаоговый, преобразователь 8, второй усилитель 9, вход X Ю электронноучевой трубки 6, высоковольтный ИС-: ТОЧ1ШК 11 напряжения, резисторы 12 делителя напряжения, фильтр 13, модулятор 14 электроннолучевой трубки 6, третий усилитель 15, пороговьй элемент 16, первый формирователь 17 импульсов, выход 18 электроннолучевой тРУбки 6, блок 19 памяти, выход 20 устройства, амплитудный дискриминатор 21, дискриминатор 22 длительности импульсов, дополнительный генератор 23 импульсов, генератор 24 линейного напряжения, мультивибратор 25, первый и второй одно вибраторы 26 и 27, первьм, второй, третий, четвертый и пятьн ключи 28 32, первый и второй элементы НЕ 33.J5 и 34, элемент ИЛИ 35, элемент И 36, блок 37 сравнения, второй формирователь 38 импульсов, третий формироват тель.39 импульсов, элемент 40 задержки первый, второй и третий управляющие триггеры 41 -.43, сумматор 44, первый, второй и третий.счетчики 45.- 47, буферный регистр 48, первый и второй светодноды 49 и 50, фотодиоды ,51 и 52,

25, Элементы 11-13 образуют регули.1руемый источник 53 напряжения, а све;тодиоды 49 и 50 и фотодиоды 51 и 52 с ограничивающими резисторами (не обозначены) образуют оптронный узел 54 управления. В устройстве реализованы два режима работы - стабилизации и считывания. В режиме стабилизации устройство работает следующим образом. Сигнал считьшания нормируется по амплитуде, чтобы устройство работало надежно в режиме считывания и можно было бы определять длительность сигнала на определенном уровне. Стабилизация проводится в промежутке между измерениями по нулевой (горизональной) линии. Сигнал с усилителя 15 поступает на пороговый эле мент 16 и амплитудный дискриминатор 21. Пороговый элемент 16 срабатывает на каждый сигнал считывания, а дискриминатор 21 срабатывает в зависимости от амплитуды сигнала. При этом сигнал с выхода одновибратора 26 либо проходит через первый ключ 28 на вход вычитания первого счетчика 45, сигнал с которого поступает далее на вход второго счетчика 46 (при превышении порога срабатывания амплитудно го дискриминатора 21), либо через ключ 29 - на вход сложения первого счетчика 45 и далее счетчика 46. Со второго счетчика 46 многоразрядный код поступает на входы записи информации третьего счетчика 47, переполнения которого соединен с установочным входом этого же счетчика и со счетным входом первого триггера 41. На счетный вход счетчика 47 поступают импульсы с генератора 23 импульсов. Так как выходы триг гера 41 соединены с входами сложения и вычитания счетчика 47, то он работает либо в режиме вычитания, либо в режиме сложения. Управляющие сигналы с триггера 41 поступают также на све тодиодные ячейки 49 и 50, длительность светового сигнала которых пропорциональна коду второго счетчика 46 или дополнению этого кода до полного периода преобразования, определяемого частотой генератора 23 импульсов и разрядностью третьего счетчика 47. Светодиодные ячейки 49 и 50 подключе ны через резисторы к клеммам источни ка питания. Оптически связанные со светодиодными ячейками 49 и 50 фотодиоды 51 и 52 блока 54 оптроновподключают симметричный фильтр 13 через резисторы делителя 12 то к клемме высоковольтного источника 11 напряжения, то к шине нулевого потенциала (фиг.1). На выходе.фильтра 13 получается напряжение, величина которого пропорциональна коду, записанному во втором счетчике 46. С выхода фильтра 13 напряжение поступает на модулятор 14 электроннолучевой трубки 6. В установившемся режиме стабилизации числа импульсов, прошедших через и второй ключи 28 и 29 будут равны, код во втором счетчике 46 не изменяется, а небольшие статистические отклонения от среднего значения сглаживаются первым счетчиком 45. Когда устройство переходит из режима стабилизации в режим считывания, происходит блокировка формирователя 39 импульсов и код во втором счетчике 46 сохраняется постоянным до очередного перехода в режим стабилизации. В режиме считывания с экрана запоминающей электроннолучевой трубки 6 считывается потенциальный электростатический рельеф записанного сигнала U,. (фиг.2). При вертикальном счнтыван1ш на вход 5 (У) электроннолучевой трубки 6 подается линейнонарастающее напряжение (фиг.З), которое при пересечении рель.ефа записанного сигнала (вертикальные линии на фиг.2) генерирует импульс на выходе усилителя 15. При этом срабатывает пороговый элемент 16 и формирователь I7 импульсов через элемент И 36 фиксирует координаты точки пересечения луча считывания и записанного сигнала в блоке 19 памяти, записывая значения кодоп регистров 2 и 7 координат. После каждого цикла считывания вертикальной разверткой содержимое регистра 7 увеличивается на единицу за счет сигнала переполнения, прошедшего с регистра 2 через ключ 32, и цикл считывания повторяется вновь. Если скорость нарастания входного сигнала достаточно велика и наклон записанного сигнала U к горизонталь ной оси превьшхает 55-60, то сигнал . ; считывания резко уменьшается по величине. В этом случае используется режим горизонтального считывания. Для перевода из режима вертикального в режим горизонтального считывания и обратно используется расширение импульса считьшания при уменьшении

угла, образованного траекторией записанного сигнала Чя и направлением движения считывающего луча. Как только этот угол станет меньше 45 (при горизонтальном расположении записанного сигнала он составляет 90), то. на выходе дискриминатора 22 длитель-: ности появляется сигнал, переводящий триггер 42 в состояние, соответствующее горизонтальному считыванию. При этом блокируются генератор 1 импульсов и ключ 32, разблокируется элемент И 36 и запускается мультивибратор. 25, который в свою очередь запускает генератор 24 линейного напряжения, напряжение Uj (фиг.4) с которого суммируется с потенциалом-и4г триггера 42 (суммарный сигнал 1144) и формирует на выходе усилителя 9 сигнал X горизонтальной развертки (фиг.2-4).

Однако одному значению координаты X при горизонтальном считывании может соответствовать несколько значений Y. При этом в каждом цикле горизонтального считьшания (фиг.З) выбирается только одно измерение, при котором значение координаты X наиболее совпадает с истинным значением. Для этого мультивибратор 25 через элемент 40 задержки запускает одновибратор 7 (сигнал U2 на фиг.4), которьй разрешает проходить сигналу и. через элемент И 36 (сигнал 1127)Так,в первом цикле горизонтального считывания сигнал с выхода формирователя 17 проходит через элемент И 36 во второй раз (фиг.4 идб)| а в третьем цикле - только на пятый. Сигнал с выхода элемента И 36 не только записывает координаты точки считьшания в блок 19 памяти, но и после срабатывания триггера 43 добавляет единицу в регистр 7. После этого производится следующий цикл горизонтального считывания, во время которого определяется производная входного сигнала путем сравнения в блоке 37 с предьщущим значением, которое хранится в буферном регистре 48. Если напряжение возрастает, то сигнал с выхода блока 37 сравнения через элемент НЕ 34 открывает ключ 30 и сигнал с формирователя 38 через этот ключ и элемент ИЛИ 35 поступает на вход добавления единицы регистра 2. Если напряжение Ui, записанного сигнала (фиг.2) уменьшается (на заднем фронте), то сигнал с формирователя 38 поступает через ключ 31 на вход вычитания единицы регистра 2.

При уменьшении скорости нарастания записанного сигнала U наступает такой момент, при котором угол между горизонтальным лучом счичъшания и записанным сигналом становится меньше 45. При этом опять срабатывает дискриминатор 22 длительности и триггер 42 переводится в состояние вертикального считывания, которое осуществляется описанным выше образом.

Таким образом, при использовании рехома горизонтального считывания и режима стабилизации удается повысить быстродействие устройства ориентировочно в 2-3 раза по сравнению с известным устройством.

И

Uil

I T I lL

4j

to

5i

CM

Л1

5 S