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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам считывания графической информации, и может быть использовано в системах кодирования графической информации.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - пример конструктивного выполнения детектора сигналов считывания.

Устройство содержит планшет 1 с пьезоэлектрическими излучателями 2, съемник 3 координат в виде звукопроводящего стержня, формирователь А строб-импульса, первый генератор 5 импульсов, формирователь 6 опорных сигналов, группу 7 элементов И, формирователи 8 координат, второй генератор 9 импульсов, детектор 10 сигналов считывания, формирователь 11 импульсов синхронизации.

При этом формирователь 6 опорных сигналов содержит наборное поле 12, элемент 13 сравнения, D-триггер 14 и счетчик 15.

Группа элементов 7 имеет первый 16, второй 17 и третий 18 элементы И.

Формирователь 4 строб-импульсов состоит из компаратора 19 и усилителя 20.

Формирователи 8 координат содержат триггер 21, первый элемент И 22, счетчик 23 и второй элемент И 24.

Формирователь 11 импульсов синхронизации имеет первый 25,, второй 26, третий 27, четвертый 28 и пятьй 29 триггеры D-типа, импульсные элементы 30, 31 и 32 задержки без сохранения формы сигнала, элемент НЕ 33 и эле- мент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 34.

Детектор 10 содержит первый счетчик 35 импульсов - анализатор межимпульсных интервалов, второй счетчик 36 импульсов - анализатор длительности импульсов, первый 37, второй 38. и третий 39 триггеры, элемент НЕ 40, первый 41 и второй 42 элементы И.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 5 импульсов со сдвигом во времени, определяемым полным затуханием акустической волны в планше- те-звукопроводе 1, генерирует импульсы прямоугольной формы. Под воздействием этих импульсов поочередно возбуждаются пьезоэлектрические излуча0

5

0

5

0

тели 2. Упругая бегущая акустическая волна, возбуждаемая при этом в план- шете-звукопроводе 1, распространяется с постоянной скоростью вдоль оси, перпендикулярной соответствующей стороне планшета.

При установке съемника 3 координат на поверхность планшета 1 в измеряемую точку через время, соответствующее расстоянию пробега фронта бегущей волны от излучателей 2 до места контакта съемника 3 с поверхностью планшета 1, в съемнике начинает формироваться электрический сигнал, подаваемый на вход фор1 1ирователя 4.

Сформированные импульсы с выхода формирователя 4 подаются на вход детектора 10, где происходит выделение сигнальной последовательности импульсов из смеси ее с шумовыми последовательностями в реальном масштабе времени.

Счетчик 35 импульсов детектора 10 осуществляет анализ длительности межимпульсных интервалов поступающей последовательности, а счетчик 36 импульсов осу1 |ествляет анализ длительности импульсов поступающей последовательности.

Этот анализ производится путем сравнения с кодом, зафиксированным в соответствующем счетчике при поступлении импульсов генератора 9. При этом в момент действия межимпульсного интервала при поступлении К импульсов генератора на выходе счетчика 35 формируется импульс, переключающий триггер 37 в единичное состо- 0 яние. Триггер 39 при этом остается в исходном нулевом-состоянии. Потенциал логической 1 с выхода триггера 37 снимает блокировку с перво- .го нулевого установочного входа счет- g чика 36, а в момент действия входного импульса снимается блокировка с второго нулевого установочного входа. Поэтому поступающие с генератора 9 импульсы начинают суммироваться в счетчике 36,, и на выходе счетчика формируется импульс, переключаюш 1Й триггер 38 в единичное состояние, который подготавливает к переключению триггер 39.

В момент действия следующего межимпульсного интервала входного сигнала сигнал с выхода счетчика 35 переключает триггер 39 также в единич ное состояние. Очередной входной им5

0

5

3

пульс проходит через элемент И 42 н выход детектора 10 и через элемент И 41 осуществляет сброс триггеров 37, 38 и 39.

Сформированные одиночные импульс с выхода детектора 10 подаются на вход счетчика 15.

Код -подсчитанных счетчиком 15 количеств импульсов сравнивается с кодом, заданным в наборном поле 12, При совпадении этих кодов на выходе элемента 13 сравнения формируется короткий импульс, который взводит триггер 14, При этом с выхода этого триггера поступает разрешающий потенциал на входы элементов И 16, 17 и 18, разрешая прохождение сигналов от генератора 5 импульсов и детектора 10 на входы формирователей 8. коодинат .

Формируемые временные интервалы на выходах триггеров 21 разрешают прохождение тактовых импульсов от генератора 9 через соответствующий элемент И 22 на счетный вход соот- ветствуюш;его счетчика 23. По окончании временного интервала в соответсвующем счетчике 23 фиксируется резутат измерения соответствующей координаты. Указанный вьш1е импульс с де тектора 10 поступает также на входы формирователя 11, куда, кроме того, подаются импульсы генератора 9. По переднему фронту импульса, поступающего на вход формирователя 11, взво дится либо триггер 29, либо триггер 25, и далее единичное состояние взвденного триггера 25 подается на входы триггеров 26 и 27, подготавливая

их к переключению. I

При этом установка в единичное

состояние одного из указанных триггеров 26 и 27 производится в зависимости от временного положения фронта поступающего входного импульса в пределах составляющих периода тактовой частоты, т,е, времени действия тактового импульса или его отсутствия. В случае поступления фронта входного импульса в момент действия тактового импульса в единичное состояние устанавливается триггер 27, разрешая установку в единичное состояние триггера 28 в момент действия фронта так-„ окончании этого интервала в момент тового имйульса. Формируемый на вы- паузы тактовых импульсов цифровой ходе триггера 28 потенциал логической 1 поступает на дополнительный выход формирователя 11 и на вход втокод, характеризующий его, увеличивается на половину единицы младшег разряда.

o

5

0

05

рого элемента 31 задержки. После завершения формирования импульса через время, определяемое импульсным элементом 31 задержки, на выходе последнего появляется импульс, длительность которого достаточна для обнуления триггера 28,

В случае поступления фронта входного импульса в момент действия паузы тактовых импульсов в единичное состояние устанавливается триггер 26, и сигнал, формируемый на выходе этого триггера подается на четвертый управляющий вход формирователей 8,

В случае поступления сигнала с выхода детектора 10 в момент действия фронта или спада тактового импульса, когда на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 34 действует сигнал обнуления триггера 25, для повышения точности работы устройства происходит запись логической 1 в триггер 29, так как на его входе действует потенциал логической 1, 5 Потенциал логической 1 с выхода триггера 29 поступает на вход третьего элемента 32 задержки. После завершения формирования импульса через время, определяемое импульсным элементом 32 задержки, на выходе последнего появляется импульс, длительность которого достаточна для обнуления триггера 29 и записи потенциала логи- 1 в триггер 25,

ческой

Время задержки зависит от частоты следования тактовьпс импульсов и длительности сигнала обнуления с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 34. Сигнал с выхода .формирователя 11, появляющийся в момент действия строб-импульса в течение паузы тактовых импульсов и поступающий на четвертый вход формирователя 8 координат, подается через элемент И 24 на счетный вход соответствующего счетчика 23. Дополнительный счетный вход связан с дополнительным выходным разрядом счетчика, вес которого равен половине младшего разряда счетчика.

Благодаря описанной схеме вдвое повышается точность кодирования координатных интервалов, так как при

окончании этого интервала в момент паузы тактовых импульсов цифровой

код, характеризующий его, увеличивается на половину единицы младшего разряда.

Формула изобретения

1.Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с пьезоэлектрическими излучателями, информационные входы которых подключены к выходу первого генератора импульсов, усилитель, вход которого соединен с информационным выходом съемника координат, а вых.од подключен к информационному входу компаратора, группу элементов И, одни входы которых соединены с информационным выхо-- дом формирователя опорных сигналов,

а выходы подключены к первому, вто рому и третьему управляющим входам

формирователей координат, первые синхронизирующие входы которых подключены к выходу второго генератора

:импульсов, при этом другие входы первого и второго элементов И группы соединены с выходами первого генератора импульсов, отличающе е- с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит детектор сигналов считывания, синхро- низируюп1;йй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, информационный вход подключен к информационному выходу компаратора, а выход - к счетному входу фор шрова- теля опорных импульсов и другог-гу входу третьего элемента И группы, и фор;мирователь импульсов синхронизации,

информационный вход которого соединен с выходом третьего элемента И группы, синхронизирующий вход подключен к выходу второго генератора, им- - пульсов, первый управляющий выход формирователя импульсов синхронизации соединен с .четвертыми управляющими входами формирователей координат, а второй управляющий выход является управляющим выходом устройства.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что детектор сигналов считывания содержит первый счетчик, счетный вход которого является синхронизирующим входом детектора, установочный вход является информационным входом детектора, а информационный выход подключен к единичному входу первого триггера, единичный выход которого соединен с первым установочным входом второго счетчика, счетный вход которого подключен

к синхронизирующему входу детектора.

0

5

0

5

информационнв ш выход второго счетчика подключен к единичному входу второго триггера, элемент НЕ, вход которого соединен с информационным входом детектора, а выход подключен к второму установочному входу второго счетчика, третий триггер, единичный вход которого соединен с информационным выходом nfipBoro счетчика, а синхронизирующий вход подключен к единичному выходу второго триггера, первый элемент И, один вход которого соединен с информационным входом детектора, другие подключены к единичным выходам первого и второго триггеров, а выход соединен с установочными входами первого, второго и третьего триггеров, и второй элемент И, один вход которого ГЕОдключен к информационному входу детектора, другие соединены с единичными выходами первого, второго и третьего триггеров, а выход является информационным выходом детектора,

3. Устройство по п,1, отличающееся тем, что формирователь импульсов синхронизации содержит первый триггер, единичный вход которого является информационным входом формирователя, а единичньй выход, подключен к единичным входам второго и третьего триггеров, первый элемент задержки, вход которого соединен с единичным выходом второго триггера, а выход подключен к установочному входу второго триггера, синхронизирующий вход которого является синх„ ронизирующим входом формирователя, четвертый триггер,единичный вход которого соединен с единичным выходом третьего триггера, синхронизирующий вход подключен к синхронизирующему входу формирователя, установочный вход соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого подлключен к единичному выходу четвертого триггера, пятый триггер, единичный вход которого соединен с информационным входом формирователя, а единичный выход подключен к входу третьего элемента задержки, выход которого соединен с установочным входом пятого триггера и синхронизирующим входом первого триггера, элемент НЕ, вход которого подключен к синхронизирующему входу формирователя, а выход соединен с синх-.

0

5

0

5

ронизирующим входом третьего триггера, установочный вход которого подключен к синхронизирующему входу формирователя, и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ, входы которого соединены

13579878

с синхронизирующим входом формирователя и выходом элемента НЕ, а выход подключен к синхронизирующему входу пятого триггера и установочному вхо- ду первого триггера.

Редактор Л.Лангазо

Фиг.г

Составитель А.Романов

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 6001/51 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-:35, Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

сриг.1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах, кодирующих графическую информацию для ее подготовки к вводу в ЭВМ. Целью изобретения является повышение точности устройства. Поставленная цель достигается путем устранения фазовой погрешности, связанной с изменением амплитуды сигнала съемника координат и временными задержками сигналов при считывании координат с формирователей временных интервалов. з.п. ф-лы, 2 ил. (Л с: оо ел со 00