Устройство для считывания графической информации Советский патент 1987 года по МПК G06K11/06 

Ч т.)1-ональиых токопрово/гящих шин 2 ч 3, две группы координатных ключей А и 5, каждая из которых содержит по четыре ключа, блок 7 управления, три триггера 8, 15 и 2.2, шес надцать элементов И 23-27, 29-31, генератор 17 синусоидальных колебаний, последовательно соединенные съемник 10 координат, усилитель 11, времяим- пульсный преобразователь 12, счет1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к считыванию графической информации, и может быть использовано в системах обработки метеорологической, картографической и другой графической информации. I

Цель изобретения - упрощение устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит планшет 1 с системами взаимно ортогональных то- копроводящих шин 2 и 3 (ширина шин равна 4/5й где и шаг шин планшета) . подключенный к выходам координатных ключей 4 и 5 двух групп, каждая из которых содержит по четыре ключа 6, блок 7 управления, соединенный через первьй триггер 8 с вхр,- дами соответству1ош;их координатных ключей 4 и 5 групп, вторые входы которых соединены с выходами генератора 9 синусоидальных колебаний, последовательно соединенные съемник 10 координат, усилитель 11, время- импульсный преобразователь 12 и счетчик 13. Времяимпульсный преобразователь 12 содержит последовательно соединенные формирователь 14 фазового импульса, триггер 15 и элемент 16 и элемент И 16. Два других входа время импульсного преобразователя 12 подключены соответственно к выходу генератора 9 синусоидальных колебаний и блока 7 управления, представляющего собой последовательно соединенные генератор 17, делитель 18 частоты и дешифратор 19. Выходы счетчика 13 и триггера 8 соединены с выходачнк 13 и два pe.iiepcHpHf.ix счетчика 28. Времяимпульгнь1Й преобрэзонатель 12 содержит последовательно соединенные формирователь 14 фазового импульса, триггер 15 и элемент И 16. Блок управления состоит из последовательно соединенных генератора 17, делителя 18 частоты и дешифратора 19. 1 ил.

5

0

5

0

5

ми устройства 20 и 21. По каждой координате имеется триггер 22 запоминания (второй и третий триггеры), D-вход которого соединен с единичным выходом первого старшего (п-го) разряда счетчика 13, вход синхронизации триггеров 22 через первый и второй элементы И 23, вторые входы которых подключены к выходу триггера 8, соединены с выходом блока 7 управления. Единичный и нулевой выходы триггеров 22 подключены к первым входам пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И 24 и 25, вторые входы которых соответственно подключены к нулевому и единичному выходам первого старшего (п-го) разряда счетчика 13. Выход пятого и шестого элемента И 24 через последовательно соединенные девятьй и одиннадцатый элементы И, а также через десятый и двенадцатьй элементы И 26 и 27 подключены к суммирующим входам реверсивных счетчиков 28. Выход седьмого и восьмого элементов И 25 через последовательно соединенные тринадцатый и пятнадцатьй, а татоке через четырнадцатый и шестнадцатый элементы И 29 и 30 соединены с вычитающими входами реверсивных счетчиков 28. Вторые входы элементов И 26 и 29 соединены соответственно с нулевыми и единичными выходами второго старшего ((n-l)-oro) разряда счетчика 13. Вторые входы элементов И 27 и 30 соединены с выходом элемента И 31, вторые входы которого подключены к выходу блока 7 управления и триггера 8. Входы обнуления триггеров 22 и реверсивных счетчиков 28 и информационпьй выход реверсивных счетчиков 28 соединены соответственно с входом 32 и выходом 33 устройства.

Блок 7 управления предназначен для выработки сигналов управления и синхронизации последовательности работы устройства по считыванию и формированию выходного цифрового кода координат X и У положения съемника 10 координат..

Усилитель 11 предназначен для усиления выходного сигнала с выхода съемника координат и амплитудой дискриминации момента прохождения си- нусоидального напряжения через нуль из отрицател7.,ной полуво-пны в положительную.

Формирователь 14 фазового импульса предназначен для формирования еди ничног о импульса.

Устройство работает следующим образом,

В исходном положении съемника 10 координат (левьй нижний край планше- та 1) реверсивные счетчики 28 и триггеры 22 сигналом входа 32 устройства устанавливаются в нулевое состояние.

Генератор 17 выбрасывает импульсы стабильной частоты, которые поступаю ;На вход делителя 18 частоты и элемент И 16. Дешифратор 19, связанныГг со старшими разрядами делителя 18

частоты, формирует носледовательность., импульсов, которые являются выходными yпpaвляющн нl сигналами блока 7 управления. Генератор 9 синусоидальных колебаний из импульсов стабильной частоты делителя 18 частоты вы- Q рабатывает сдвинутые по фазе друг относительно друга на четверть периода четыре синусоидальных напряжения, которые поступают па соответствующие входы ключей 6 первой и второй групп координатных .ключей 4 и 5.

5

Блок 7 управления периодически формирует управляющие сигналы, которые поочередно устанавливают триггер 50 8 в единичное и нулевое состояние. При установке триггера 8 в единичное состояние на управляющий вход первой группы координатных ключей 4 поступает разрешающий сигнал и клю- 55 чи 6 пропускают выходные синусоидальные напряжения генератора 9 сину- соидальны& колебаний на вертикаль.5 Ю

15

20

25 зо

282170 ные

., Q 5

0 5

токопроводящие шины 2 планшета 1. Сигналом генератора 9 синусоидальных колебаний триггер 15 устанавливается в единичное состояние. Съемник 10 координат преобразует электрическое поле планшета 1, образованное четырьмя синусоидальными напряжениями на вертикальных токо- проводящих шинах 2, в фазомодули- рованное синусо1щальное напряжение, которое через усилитель 11 поступает на вход формирователя 14 фазового имнульса, вырабатывающего импульс опорной частоты, фаза которого про- порцнональна линейному перемещешпо . съемника 10 координат на интервале четырех токопроводящих вертикальных шин 2, Этот фазовый импульс устанавливает в нулевое состояние триггер 15. Поэтому на выходе последнего формируется времяимпульсны сигнал, длительность которого пропорциональна линейному перемещению съемника 10 координат на интервале четырех токопроводящих шин 2, На другой вход времяимпульсного преобразователя 12 поступают импульсы стаб льной частоты генератора 17, и, следовательно, число-импульсный код координаты X, полученный на выходе элемента II 16, соответствует координатному положению съемника 10 координат на интервале четырех шин 2. Счетчик 13 преобразует число-импульсный код в пози- щюнный. Так как преобразование осуществляется циклически,то при перемещении съемника 10 координат на интервале четырех токопроводящпх шин 2 план1иета 1 код, нолучаемый в счетчике 13, меняется плавно от нуля до единиц во всех его разрядах. При дальнейшем перемещении съемника 10 координат изменение кода в счетчике 13 повторяется аналогичным образом. Следовательно, код двух стар-: ших разрядов последовательно принимает одно из четырех значений: 00,10,01,11,00...при перемещении съемника 10 координат в прямом па- правле1нш и 00,11,01,10,00... при перемея(ении в обратном направлении. При этом период измененр я эквивалентен интервалу четырех шин 2 планшета 1, и при кажгтом измепении состоя- , ния первого старшего (п-го) разряда счетчика 13 состояние второго старшего Сп-1)-го разряда счетчика 13 характеризует направление перемещения съемника 10 координат. В каждом

текущем цикле считывания координат, после формирования позиционного кода в счетчике 13, производится сравнение текущего состояния первого старшего (п-го) разряда 13 с его состоянием предыдущего цикла, записанным в триггере 22. Эта запись осуществляется выходным сигналом блока 7 управления через элемент И 23. Изменение состояния первого старшего (п-го) разряда счетчика 13 определяется посредством элементов И 24 и 25. При изменении состояния первого старшего (п-го) разряда счетчика 13 из 1 в О сигнал логической 1 вырабатывается на выходе элемен- та И 24 и поступает на вход элемента И 26. При изменении состояния первого старшего (п-го) разряда счетчика 13 из О в 1 сигнал логической 1 вырабатывается на выходе третьего элемента И 25 и поступает на вход элемента И 29.

лом логической 1 элемент И 27 или элемент И 30 поступает на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 28. Затем блок 7 уп5 равления формирует импульсный сигнал для перезаписи состояния первого старшего (п-го) разряда счетчика 13 в триггер 22, который через элемент И 23 поступает на вход син10 хронизации триггера 22. При этом коды счетчика 13 и реверсивного счетчика 28 вместе представляют полный код считываемой координаты X.

J5 После считывания координаты X

блок 7 управления формирует управляющий сигнал, ко,торый устанавливает триггер 8 в нулевое состояние. Сигнал нулевого выхода триггера 8 по- й 20 .ступает на управляющий вход второй группы координатных ключей 5. При этом ключи 6 первой группы координатных ключей 4 закрываются, а второй группы координатньк ключей 5 от- При перемещении съемника 10 коор- 25 крываются и выходные напряжения генератора 9 синусоидальных колебаний поступают на горизонтальные токо- проводящие шины 3 планшета 1. Формирование кода координаты У съемника

динат в интервале четырех шин 2 планшета 1 в прямом или обратном направлении состояние первого старшего (п-го) разряда счетчика 13 изменяется два раза: из О в 1 и из 1 в О или наоборот из 1 в О и из в 1. Поэтому сигнал логической

О III It

30 10 координат осуществляется аналогично. При этом начинают работать элементы второй координаты: триггер 22 запоминания, реверсивный счетчик 28 и восемь элементов И 23-27, .

1 Появляется один раз на входе элемента И 26 и один раз на входе элемента И 29. В связи с тем, что сиг- г Коды счетчика 13 и реверсивного счет- нал нулевого выхода второго старше- чика 28 вместе представляют полный го (n-l)-ro разряда счетчика 13 поступает на второй вход элемента И 26, сигнал единичного выхода второго старшего (n-l)-ro разряда счетчика 13 поступает на второй вход шестого

код считываемой координаты У.

40

Таким образом, предлагаемое техническое решение не требует наличия дополнительных групп ключей с большим количеством ключей в каждой координатной группе и регистра сдвига с большим количеством разрядов. В

элемента И 2,9, то при перемещении съемника 10 координат в прямом направлении сигнал логической 1 появляется только на выходе элемента И 26 и при перемещении съемника 10 координат в обратном направлении сигнал логической 1 появляется только на выходе элемента И 29. Выходные сигналы элементов И 26 и 29 поступают на первые входы элементов И 27 и 30 соответственно. В конце каждого цикла считывания координат выходной импульсный сигнал блока 7 управления проходит через элемент 31 и поступает на вторые входы элементов И 27 и 30, и в зависимости от направления перемещения съемника 10 координат через открытую сигналом логической 1 элемент И 27 или элемент И 30 поступает на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 28. Затем блок 7 уп5 равления формирует импульсный сигнал для перезаписи состояния первого старшего (п-го) разряда счетчика 13 в триггер 22, который через элемент И 23 поступает на вход син10 хронизации триггера 22. При этом коды счетчика 13 и реверсивного счетчика 28 вместе представляют полный код считываемой координаты X.

J5 После считывания координаты X

блок 7 управления формирует управляющий сигнал, ко,торый устанавливает триггер 8 в нулевое состояние. Сигнал нулевого выхода триггера 8 по- 20 .ступает на управляющий вход второй группы координатных ключей 5. При этом ключи 6 первой группы координатных ключей 4 закрываются, а вто30 10 координат осуществляется аналогично. При этом начинают работать элементы второй координаты: триггер 22 запоминания, реверсивный счетчик 28 и восемь элементов И 23-27, .

г Коды счетчика 13 и реверсивного счет- чика 28 вместе представляют полный

Коды счетчика 13 и реверсивног чика 28 вместе представляют по

код считываемой координаты У.

оды счетчика 13 и реверсивного счет- ика 28 вместе представляют полный

Таким образом, предлагаемое техническое решение не требует наличия ополнительных групп ключей с большим количеством ключей в каждой координатной группе и регистра сдвига с большим количеством разрядов. В

частности, для планшета размером 1000x1000 мм при шаге шин 5-10 км не требуется дополнительных 200- 400 ключей и регистра сдвига на 100- 200 разрядов. В предлагаемом устроистве не требуется также схема для согласования отсчетов и коррекции кода грубого отсчета. В результате достигнуто существенное упрощение устройства, так как значительно сокращен объем его электронного оборудования . При этом сохраняются технические параметры по точности и величине рабочего диапазона .

7

формула изобретени

Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами взаимно ортогональных токопроводящих шин, подключенных к выходам координатных ключей первой и второй групп, блок утравле ния, первый и второй выходы которого соединены с входами первого триггера, выходы которого подключены к первым входам координатных ключей первой и второй групп, вторые входы которых соединены с выходами генератора синусоидальных колебаний,последовательно включенные съемник информации, усилитель, :времяимпульс- ный преобразователь и С1 етчик, выход которого является первым выходом устройства, вторым выходом которого является один из выходов первого триггера, один из входов вр мяимпульсного преобразователя соеди .нены с соответствующим выходом генератора синусоидальных колебаний и третьим выходом блока управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно сдержит второй и третий триггеры, шестнадцать элементов И, первый и второй реверсивные счетчики, выходы которых являются третьим выходом устройства, первый входы первого и второго элементов И соединены с четвертым выходом блока управления, пятый выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы первого, второг третьего и четвертого элементов И сединены с соответствующими входами первого триггера, D-входы второго и третьего триггеров подключены к единичному выходу первого старшего разряда счетчика, вькоды первого и второго элементов И соединены с входам синхронизации второго и третьего триггеров, единичные выходы которых

Редактор Н. Бобкова

-Составитель Т, Ничипорович Техред Л.Олейиик Корректор С. Черни

Заказ 7270/50Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. /5

„Производственно-полиграфическое предприятие, г. 5 жгород, ул. Проектная, f

5

2170

0

5

0

5

0

5

8

подключены соответственно к перьым входам пятого и шестого элеь1ентов И, вторые которых соединены с единичным выходом первого старшего разряда счетчика, нулевые выходы второго и третьего триггеров подключены соответственно к первым входам седьмого и восьмого элементов И, вторые входы которых подключены к единичному выходу первого старшего разряда счетчика, выход пятого элемента И подключен через последовательно соединенные девятый и одиннадцатью элементы И к суммирующему входу первого реверсивного счетчика, выход шестого элемента И подключен через последовательно соединенные десятый и двенадцатый элементы И к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, выход седьмого элемента Н подключен через последовательно соединенные тринадцатьй и пятнадцатый элементы И к вычитающему входу первого реверсивного счетчика, выход восьмого элемента И подключен через последовательно соединенные четырнадцатый и шестнадцать элементы Н к вычитающему входу второго реверсивного счетчика, выход третьего элемента И подключен к одним из входов одиннадцатого и пятнадцатого элемен- : тов И, выход четвертого элемента И соединен с одними из входов двенадцатого и шестнадцатого элемен юв И, один из входов девятого и десятого элементов И подключен к нулевому выходу второго старшего разряда счетчика, единичньй выход которого соединен с соответствующими входами тринадцатого и четырнадцатого элементов И, шестой выход блока управления подключен к управляющему входу генератора синусоидальных колебаний,а нулевые входывторого и третьего триггеров, первого ивторого реверсивного счетчиков являются входом устройства .

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах обработки метеорологической, картографической и другой графичес кой информации. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит планшет 1 с системами взаимно(Л izzizzli ю 00 ts3 -Nj