Устройство для кодирования и регистрации графической информации Советский патент 1987 года по МПК G06K11/00 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, например, в системах автоматизированного проектирования при составлении управляющих программ (УП) для изготовления печатных плат.

Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения возможности кодирования информации в различных режимах и управление форматом регистрируемых данных,

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема блока кодирования форматов; на фиг. 3 и А - временные диаграммы работы устройства,

Устройство (фиг. ) содержит бло 1 управления, блоки 2 кодирования координат, блок 3 кодирования форматов, первый регистр 4, элемент ИЛИ 5, второй регистр 6, блок 7 регстрации, причем блок 1 управления содержит первый коммутационный элемент 8, генератор 9 импульсов, первый триггер 10, nepBbrti элемент И 11 клавиатуру 12, первый элемент ИЛИ второй триггер 14, второй элемент И 15, первый счетчик 16, дешифратор 17, элемент ИЛИ 18, третий триггер 19, третий 20 и четвертый 21 элементы И, второй счетчик 22, пятый элемент И 23, третий счетчик 24, одно- вибратор 25, шестой элемент И 26, второй коммутационный элемент 27, причем блок 2 кодирования содержит датчики величины 28 и направления 29 перемещения, формирователь 30 импульсов, умножитель 31 импульсов, сумматор 32, группу элементов И 33, элемент ИЛИ 34, элементы И 35 - 37, регистр 38, а также входы и выходы блоков 39-81.

Блок 3 кодирования форматов (фиг. 2) содерткит седьмой элемент И 82, первую 83, вторую 84, третью 85 и четвертую 86 группы элементов И, коммутатор 87, первый 88, второй 89, третий 90, четвертый 91, пятый 92 и шестой 93 элементы памяти, пятую 94, шестую 95, первую 96 и четвертую 97 группы элементов ИЛИ, третий регистр 98, пятую 99 и шестую 100 группы элементов И,, вторую 101 и третью 102 группы элементов ИЛИ.

Количество элементов памяти определяется количеством различных ти

3323452

пов кадров регулируемой УП и соответствует количеству функциональных клавиш на клавиатуре 12, В первом и 5 втором блоках памяти занесены коды, первый из которых соответствует количеству регистрируемых адресов заданного кадра, а каждой паре следу- юнщх кодов (по числу кодируемых ко 10 ординат) соответствует количество разрядов регистров 38 в блоках 2, отводимых для кодов целой и дробной частей координат. В третьем и четвертом блоках памяти занесены коды, 15 сопоставленные количеству разрядов регистра 98 блока 3, отводимого для кодов адресов кодируемого кадра УП, их значений и разделителей, а также коды, сопоставленные кодам регистра- 20 ции адресов, их значений и разделителей (при необходимости).

Б пятом и шестом блоках памяти занесены коды, которые сопоставлены количеству разрядов регистра 98 бло- 25 ка 3 и задают формат регистрации кодов, сопоставленные количеству разрядов регистра 6, а также занесены (в порядке опроса элементов памяти) коды, задающие последовательность регист- 30 рации кодов кадра УП.

Число элементов ИЛИ в пятой группе элементов ИЛИ определяется количеством разрядов двоичного кода, соответствующего формату регистрации 35 кодов максимального кадра УП, т.е. числом (2K+N), где К - число координат, а N - число возможных адресных слов и разделителей, а число входов каждого элемента ИЛИ определяет- 40 ся числом возможных кадров М (или набором блоков памяти) в формате регистрации УП.

Число элементов ИЛИ в шестой группе элементов ИЛИ определяется чакси- 45 мальньм количеством разрядов двоичного кода, соответствующего максимальному формату регистрации адресных слов, их значений и разделителей, умноженному на число, соответствую- 50 щее количеству разрядов двоичного числа, соответствующего формату регистрации кодов УП, а число входов каждого элемента ИЛИ может быть определено как (4K+2N). Число элемен- 55 тов ИЛИ в первой группе элементов ИЛИ соответствует максимальному формату регистрации всех кодов значений координат (целой или дробной части), Число элементов ИЛИ в каждой группе

определяется числом, соответствующим количеству разрядов двоичного кода, определяющему формат регистрации кодов УП (при необходимости с учетом четности), а число входов каждого элемента ИЛИ определяется максимально возможным числом адресных слов и максимально возможными форматами их значений ( т.е. максимально длинным кадром). Число элементов ИЛИ в четвертой группе элементов ИЛИ определяется максимально возможным числом адресных слов, разделителей и удвоенным числом координат, т.е. (2K+N), а число входов каждого элемента ИЖ числом возможных различных кадров М в формате регистрации УП.

Умножитель 31 служит дпя перевода количества импульсов от формирователя 30 (синхронизированных импульсами тактовой частоты), пропорцнонап ного величине кодируемого перемещения, в количество счетных импульсов Это необходимо для минимизации погрешности регистрации в устройстве значений координат, фиксируемых текущим перемещением каретки съема координат.

Временная диаграмма работы генератора 9 приведена на фиг. 3, где f, - частота тактовых импульсов (подаются на элементы 10, 11 и 15 блока 1, фиг. I), fa. - частота счетных импульсов (выход 40 блока 1, фиг. 1). Отношение частот 1000 для обеспечения точности кодирования 10 дискрета координатной сетки устройства.

Временная диаграмма фиг. 4 записи-чтения регистра 95 отражает общую для регистров 4,38 и 98 идею управления.

Здесь ut tj-t, - такт записи считывания, момент времени t, - начало записи в счетчике 22 числа N, разрядов регистра 95, содержимое которых подлежит выталкиванию. Это число заносится в счетчик 22 в параллельном дополнительном коде. Не позднее момента времени t.+it/4 в регистр 98 в параллельном коде заносится требуемое число из ПЗУ 89.

В .момент времени tj, открывается элемент И 20 и счетные иьшульсы поступают на счетный вход счетчика 22 и тактовый вход регистра 98 сдвига. Причем подается ровно N; импульсов, поскольку К;,-й импульс стимулиру

ь-332345

ет сигнал переполнения счетчика 22, что приводит к закрыванию элемента И 20 посредством подачи на его вход g нулевого сигнала от триггера 19.

Регистр 4 представляет собой набор R+2K регистров, где R - количество различных адресов в генерируемых кадрах, а К - количество реги10 стрируемых координат.

Идея отдельного управления записью и чтением любого регистра в регистр 4 аналогична рассмотренной. Запись для отдельного регистра про15 изводится путем поступления ,разреша- ющего сигнала на один из элементов И 99 с входом 69 блока (фиг. 2). При этом записываемая информация выводится из регистра 98 в последова20 тельном коде через открытый элемент И 99 в нужный регистр. Последовательность заполнения регистров инфор- мацией через элементы И 99 задается дешифратором 17 (фиг. 1),

25 Управление чтением производится априорной фиксацией в блоках 92 и 93 требуемой последовательности кодов - номеров опроса регистра 4. Схема управления собрана на элемен30 тах 17,18,21,24 и 25 блока I и работает аналогично рассмотренной. димая из регистра 4 информация через элемент ИЛИ 5 поступает в последовательном коде на информационный вход регистра 6.

Устройство работает следующим образом,

При коммутации элемента 8 устройство приводится в исходное состояние

40 (цепи установки в исходное состояние на фиг. 1 условно не поданы) и запускается генератор 9.

Кодирование элементов печатной платы может осуществляться как в

45 режиме приращенного, так и в режиме абсолютного кодирования, причем начальной точкой в режиме приращенного кодирования может быть выбран любой у зел координатной сетки доку-

35

мента, а в режиме абсолютного кодирования - нулевая точка отсчета контролируемого документа. Требуемый режим кодирования оператор выставляет при помощи коммутационного элемента 27.

Количество тактовых импульсов (выход 39 блока 1) значения текущих координат от формирователя 30 импульсов с;гужит коэффициентом умножения счетных импульсов (выход 40 блока 1) в умножителе 31, откуда импульсы поступают на счетный вход сум- мутора 32.

После фиксации текущего перемещения каретки оператор нажатием на одну из функциональных клавиш клавиатуры 12 выбора кадра УП блока 1 подключает соответствующий данному кадру УП набор элементов 88 и 89 памяти посредством коммутации группы входов 65 (группа входов 103-105 коммутатора 87) блока 3. Таким способом производится задание набора кодов (называемого кадром УП), отвечающего требуемой интерпретации технологической операции. К интерпретации могут относиться кадры холостого хода, кадры разнообразных перемещений графических или технологических автоматов (ГТА), кадры печати строк таблиц соединений и т.п. При поступлении хотя бы одного единичного сигнала (синхронизированного с тактовыми импульсами устройства) с клавиатуры 12 с выхода элемента ИЛИ 13 поступает импульс, устанавливающий триггер 14 в единичное состояние. При этом элемент И 15 блока 1 открывается для по- зо счетчика 22 триггер 19 устанавливадачи тактовых импульсов от генератора. 9 на счетный вход счетчика 16 блока I. По первому тактовому импульсу (выход 42 блока 1) элементы И 33 открываются, и информация с выходов сумматора 32 блока 2 в параллельном коде поступает в регистр 38 по каждой координате соответственно.

Одновременно с поступлением импульса с выхода элемента ИЛИ 13 на вход 67 блока 3 поступает импульс, который открывает элемент И 82 для коммутаций входа III блока 88 (выход 106 коммутатора 87) заданного набора блоков памяти. При этом на выход 73 блока 3 (с группы выходов 113 блока 88) поступает код, соответствующий числу опрашиваемых адресов и удвоенному числу регистрируемых координат заданного кадра УП, которое через вход 50 блока 1 в параллельном дополнительном коде заносится в счетчик 16 блока.

При подаче второго (третьего) и последующих четных (нечетных) тактовых импульсов с дешифратора 17 на входы 68 блока 3 открывается соответствующий элемент И 83 для коммутации соответствующего входа группы

, 5

323456

входов 112 блока 88 (грутгпа выходов 107 коммутатора 87). При этом на входы 123 группы элементов ИЛИ 95 (с выходов 114 блоков-88 и 89) поступает код, соответствующий количеству разрядов регистра 38 блока 2, отводимых для хранения формата целой (дробной) части соответствующей ко10 ординаты, С выхода 74 блока 3 указанный код в параллельном дополнительном коде поступает на вход счетчика 22 (вход 51) блока 1.

Импульсы с выхода элемента И 11

15 (в каждые следующие полтакта) устанавливают триггер 19 блока 1 в единичное состояние, при этом элемент И 20 открывается для подачи счетных импульсов от генератора 9 в счетчик 22. Одновременно эти же импульсы (выход 49 блока 1) управляют перезаписью целой (дробной) части числа (входы 59-61 блока 2) из регистра 38 через элементы И 36 или 37 (выходы 62 или 63 блока 2) и элементы ИЛИ 102 (группа входов 72 блока 3, группа выходов 76) в регистр 4.

При поступлении на вход элемента И 23 блока 1 импульса переполнения

20

0

ется в нулевое состояние, запрещая передачу информации из регистров 38 блока 2 в регистр 4.

При последовательной подаче тактовых импульсов с дешифратора 17 блока 1 на входы 69 блока 3 открывается соответствующий элемент И 84 для коммутации соответствующего входа 115 блока 90 (группа выходов 108 коммутатора 87). При этом на входы 124 группы элементов ИЛИ 95 (группа выходов 116 блоков 90 и 91) производится считывание кода, соответствующего количеству разрядов регист- g pa 98, отводимого для хранения кодов адресов ГТА, их значений (по заданному формату регистрации) и раз- разделителей, которое Е1 параллельном дополнительном коде (выход 74 блока 3) заносится в счетчик 22 (вход 51) блока 1,

Одновременно с поступлением текущего импульса на группах выходов 108 коммутатора 87 из выбранных блоков 90 и 91 (группа выходов 117) на группу входов элементов ИЛИ 96 в параллельном коде поступают коды, соответствующие кодам адресов ГТА, их постоянных значений или разделите0

5

лей (при необходимости) для выбранного кадра УП, которые в параллельном коде заносятся в регистр 98.

При поступлении текущего импульса с выхода элемента И 11 (в каждые следующие полтакта) производится установка триггера 19 в единичное состояние, элемент И 20 открывается для подачй счетных импульсов от ге- нератора 9 в счетчик 22, Одновременно (вход 71 блока 3 )открываются соответствующие элементы И 96 и ИЛИ 98 и осуществляется последовательная запись импульсов из регистра 95 (группа выходов 76 блока 3) в регистр 4,

После записи всех кодов целой и дробной частей координат, кодов адресных слов ГТА, из значений и разде лителей в регистр 4, тактовыми импульсами с дещифратора 17 (группа выходов 48 блока 1) осуществляется их регистрация следующим образом.

Первый тактовый импульс группы выходов 48 блока 1 включает блок 7 регистрации (вход 41 блока 1), обнуляет сумматор 32 (входы 57 блоков 2) каждый раз в начале регистрации текущего кадра (когда значения координат занесены в регистр 4), поэтому при кодировании следующей точки на его выходах присутствует только код, соответствующий текущему перемещению,

В режиме абсолютного кодирования коммутационный элемент 27 находится в верхнем положении (цепь разомкнута и сигнал 41 от блока 1 не поступа ет) поэтому в сумматорах 32 сохраняется предыдущее значение координат. При перемещении центральной каретки в следующую точку знаки направления перемещения определяются автоматически датчиками 29 и фиксируются в знаковом разряде соответствующего сумматора 32, а предыдущие значения координат суммируются с импульсами от текущего перемещения.

При поступлении текущего импульса gQ ходе элемента ИЛИ 18 формируется

на группе выходов 48 блока 1 соответствующий элемент И 85 открывается для коммутации соответствующего входа 118 блоков 92 и 93 (группа выходов 109 коммутатора 86), При этом из блоков 92 и 93 (выходы 120) лро- изводится считывание кода, соответствующего числу разрядов регистра 6, отводимого под хранение кода формаединичньй импульс, который открыв элемент И 21 для подачи счетных и пульсов от генератора 9 в счетчик по заднему фронту импульса перепо gg нения которого с одновибратора 25 (выход 53 блока 1) разрешается пе дача импульсов в параллельном код из регистра 6 в блок 7 регистраци (группа входов 79 блока 7).

та регистрации (например, БЦК-5, iO, Е А и т.п.) которое с выхода 75 блока 3 в параллельном дополнительном коде поступает на счетчик 24 (вход 52) блока 1, Одновременно поступлением импульса на входы 118 из блокор 92 и 93 (группа выходов 121) производится последовательное считывание (+2К) кодов (вход 125 группы элементов ИЛИ 95), соответствующих форматам регистрации кодов адресных слов, их значений и разделителей или кодов целой (дробной) части координат. Эти числа последовательно (выход 74 блока 3) в параллельном дополнительном коде поступают на вход счетчика 22 (вход 5 блока 1,

При поступлении текущего импульса с выхода элемента И 1I (в каждые следующие полтакта) производится установка триггера 19 в единичное состояние. При этом элемент И 20 открывается, для подачи счетных.импульсов от генератора 9 в счетчики 22 блока 1, Одновременно импульсы (обратного полутакта) с выхода элемента И 1 1 (выход 44 блока 1) последовательно открывают элементы И 86- (вход 66) блока 3 для коммутации (выходы 110 коммутатора 87) соответствующего входа 119 выбранных элементон 92 и 93. При этом из блоков 92 и 93 (группа выходов 122) производится последовательное считывание (N+-2K) кодов, каждьш из которых (входы элементов ИЛИ 97) задает порядковый номер опроса регистра 4, открывая соответствующие элементы И 100 и 101 ли ИЛИ 102 для подачи счетных им- ульсов от генератора 9 (вход 71 блока 3), тем самым осуществляя последовательную запись из регистра 4 в регистр 6 информации для регистраии кодов текущего кадра УП. Одноременно с поступлением текущего имульса на выходах 48 блока 1 на выgQ ходе элемента ИЛИ 18 формируется

единичньй импульс, который открывает элемент И 21 для подачи счетных импульсов от генератора 9 в счетчик 24, по заднему фронту импульса перепол- gg нения которого с одновибратора 25 (выход 53 блока 1) разрешается передача импульсов в параллельном коде из регистра 6 в блок 7 регистрации (группа входов 79 блока 7).

При поступлении на вход И 23 блока 1 импульса переполнения счетчика 22 триггер 19 устанавливается в нулевое состояние, запрещая передачу информации из регистра 4 в блок 7.

Импульс переполнения счетчика 16 блока 1 переводит триггер 14 в нулевое состояние, запрещая подачу тактовых импульсов, и отключает блок 7 (выход 54 блока 1).

Устройство готово к кодированию следующего узла (например, контактной площадки чертежа печатной платы) и регистрации соответствующего кадра.

Формула изобретения

1. Устройство для кодирования и регистрации графической информации, содержащее блок управленияj блок регистрации и блок кодирования координат, отличающееся тем, что с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности кодирования информации в различных режимах и управления форматом регистрируемых данных, введены блок кодирования форматов, первый и второй регистры и элемент РШИр выходы с второго по четвертый блока управления соединены с входами с второго по четвертый соответственно блоков кодирования координат, первый выход блока управления соединен с первыми входами блоков кодирования координат и блока кодирования форматов, пятый и шестой выходы блока управления соединены с вторым и третьим входами блока кодирования форматов соответственно, седьмой выход блока управления соединен с пятыми входами блоков кодирования координат и четвертым входом блока кодирования форматов, восьмой выход блока управления соединен с входом записи второго регистра, девятый выход блока управления соединен с входом запрета блок регистрации, выходы первой группы блока управления соединены с входами первой группы блока кодирования форматов, выходы второй группы блока управления соединены с входами

второй группы блока кодирования фор- gg дами второго элемента ИЛИ и являматов и входами группы блоков кодирования координат, выходы третьей и четвертой групп блока управления соединены с входами третьей и четются выходами четвертой группы бло ка, выход третьего триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которогосоединен с

вертой групп блока кодирования форматов, выходы блоков кодирования координат соединены с входами пятой группы блока кодирования форматов, с первого по третий выходы блока кодирования форматов соединены с первого по третий входами блока управления , выходы группы блока кодирова0 ния форматов соединены с информационными входами первого регистра, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом второго

5 регистра, выходы которого соединены с информационными входами блока регистрации, вход запуска которого соединен с одним из выходов четвертой группы блока управления, I

0 2, Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что блок управления содержит с первого по третий счетчикиJ дешифратор, с первого по третий триггеры, с первого по

5 шестой элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй коммутационные элементы, клавиатуру, одновибратор и генератор импульсов, первый выход которого соединен с пер0 выми входами третьего и пятого элементов И и является вторым выходом блока, второй выход генератора импульсов соединен с первьми входами первого, второго и шестого элемен5 тов И, со счетным входом первого триггера и является первым выходом блока, вход запуска генератора импульсов соединен через первый коммутационный элемент с шиной нуле0 вого потенциала устройства, выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом установки третьего триггера и является пя5 тым выходом блока, выход второго

элемента И соединен со счетным вхо- . дом первого счетчика, информационные выходы которого соединены с входами дешифратора, выходы с первой

g по вторую групп которого являются выходами с второй по третью группы блока, а выход является четвертым вььходом блока, выходы четвертой группы дешифратора соединены с входами второго элемента ИЛИ и являются выходами четвертой группы блока, выход третьего триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которогосоединен с

11

первым входом четвертого элемента И, со счетным входом второго счетчика и является седьмым выходом блока выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен со счетны входом третьего счетчика, выход переполнения которого соединен с входом одновибратора, выход которого является восьмым выходом блока, выход параллельной записи второго и третьего счетчиков являются вторым и третьим входами блока, выход переполнения второго счетчика соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с- входом сброса третьего триггера, вход параллельной записи первого счетчика является первым входом блока, а выход переполнения соединен с входом сброса второго триггера и является девятым выходом блока, выходы клавиатуры соединены с входами первого элемента ИЛИ и являются выходами первой группы блока, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом установки второго триггера и является шестым выходом блока, выход второго триггера соединен с вторым входом второго элемента И, второй вход шестого элемента И соединен с одним из выходов третьей группы дешифратора, а выход соединен с входом, второго элемента коммутации, выход которого является третьим выходом блока., выход первого триггера соединен.с вторым входом первого элемента И,

3,, Устройство по п.

1, о

т л и 1

чающееся тем, что блок коди- рования форматов содержит с первого по шестой элементы памяти, коммутатор, элемент И, с первой по шестую группы элементов И, регистр, с первой по шестую группы элементов ИЛИ, первые входы элемента И и элементов И с первой по третью групп являются первым входом блока, второй вход элемента И является третьим входом блока, вторые входы э,лементов И пер- вой группы являются входами второй группы блока, вторые входы элементов И второй группы и первые входы элементов И пятой группы являются входами третьей группы блока, вторые входы элементов И третьей, и четвертой групп являются входами четвертой группы блока, первые входы элементов И четвертой группы являются вто

м 10

20

25

40 45 50 55

33234512

рым входом блока, выход элемента И соединен с первым входом коммутатора, выходы элементов И с первой по четвертую группы соединены с входами с второй по пятую группы коммутатора, адресные входы коммутатора являются входами первой группы блока, выходы первой группы коммутатора соединены с первыми входами первого и второго элементов памяти, выходы второй группы коммутатора соединены с входами группы первого и второго элементов памяти, выходы третьей и

15 четвертой групп коммутатора соединены с входами третьего и четвертого элементов памяти соответственно, выходы пятой группы коммутатора соеди- . йены с первыми входами пятого и шестого элементов памяти, выходы шестой и седьмой групп коммутатора соединены с входами групп пятого и шестого элементов памяти, выходы первых групп первого и второго элементов памяти соединены с входами элементов ИЛИ пятой группы, выходы вторых групп первого и второго элементов памяти соединены с входами первой группы элементов ИЛИ шестой группы, выходы

30 первых групп третьего и четвертого элементов памяти соединены с входами второй группы элементов ИЛИ шестой группы, выходы вторых групп третьего и четвертого блоков памяти соединены с входами элементов ИЛИ первой группы, выходы первых групп пятого и шестого элементов памяти соединены с входами третьей группы элементов ИЛИ шестой группы, выходы вторых групп пятого и шестого элементов памяти соединены с входами элементов ИЛИ четвертой группы, выходы пятого и шестого элементов памяти являются третьим выходом блока, выходы элементов ИЛИ пятой и шестой групп являются первым и вторым выходами соответственно блока, выходы элементов ИЛИ первой группы соединены с входами параллельной записи регистра, выход которого соединен с вторыми входами элементов И пятой группы, выходы элементов И пятой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, первые входы элементов И шестой группы и синхровход регистра являются четвертым входом блока, выходы элементов ИЛИ четвертой группы соединены с вторыми входами элементов И шес- той.группы, выходы которых соединены

35

1313323451

с вторыми входами элементов ИЛИ блока, первые входы элементов Ш1Н второй и третьей группы, выходы третьей группы являются входами которых являются выходами группы пятой группы блока.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, например, в системах автоматизированного проектирования при составлении управ- ЛЯЮ1ЦИХ программ для изготовления печатных плат. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности кодирования информации в различных режимах и управления форматом регистрируемых данных. Устройство содержит блок управления, блоки кодирования координат, блок кодирования форматов, два регистра и блок регистрации. Кодирование документа может осуществляться в режимах приращенного или абсолютного кодирования. Возможность изменения форматов и кодов регистрации позволяет получить управляющие программы для разнообразных графических и технологических автоматов с адресным способом задания информации и соответствующие им текстовые доку- менты. 2 з.п. ф-лы. 4 ил. (Л СО со to со 4 СП

-л

Л

--iS

.

Фиг7

72

парал-ныи Ma счетчика 22

Парал-ный бмд регистра 85

Счетнь(й вход 22

Последобат. 8ымд регистра 35

Ji fi t

Фиг. J