Преобразователь перемещение-код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/24 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в тех случаях, когда по каким-либо причинам невоз- можно или нерационально изготовление многодорожечных кодирующих элементов с высокой разрешающей способностью.

Целью изобретения является повышение быстродействия и технологичест преобразователя.

На чертеже приведена функциональн охема преобразователя перемещение - код для трех мпадших и восьми старших разрядов выходного кода, т.е. дл одиннадцатиразрядного преобразовател

Преобразователь перемещение - код содержит кодирующий элемент 1 с млад шей 2 и старшей 3 кодовыми дорожками блок чувствительных элементов, обра- зованн ьш первой группой Д фотоприем- ников 5-7, дополнительным фотоприемником 8, второй группой 9 фотоприем- НИКОВ-10-17 и третьей группой 18 фотоприемников 19-26, первый преобразователь 27 кодов, образованный элементами ИСКЛЮЧАМ1ЕЕ ИЛИ 28-30, второй 31 и третий 32 преобразователи кодов, каждый из которых выполнен в виде перепрограммируемого запоминающего устройства, и коммутатор 33 ко-: дов.

Младшая кодовая дорожка 2 выпол- иена в двоичном коде с периодом Т

Р Л /

- 2 сГ в виде активных (незаштрихо- я- -нных на чертеже) и пассивных (за- л тгихбванных на чертеже) участков динаковой длины, а старшая кодовая дорожка 3 выполнена в комбинаторном коде в виде отверстий диаметром D. 0,5т D , координаты центра которых определяются по алгоритму Липпе- ла-Эпштейна по модулю 2 .

Сущность алгоритма заключается в след тсщем. Если необходг1мо с одной кодовой дорожки снять 3, 4, 5...,п двоичных разрядов, нужно составить числовой ряд из 2 членов (в рассматриваемом случае, когда п 8, 2 256). При этом первый член ряда равен нулю (а, 0), а все последующие подсчитываются по формуле

а; 2 а..,

(1)

где aj - последующий член ряда; а;.,- предьиущий член ряпя,

Если полученное при этом нечетног число встречается повторно в числовом ряду, то из него вычитается единица и оно становится четным и принимается равным

а, 2а. ,2

- 1- - тос/

(2)

Запись числа по модулю 2 означает, что данние число а; числового ряда, вычисленное по формуле (1), равно самому себе, если оно меньше числа 2, и разности (а,- - 2) - если оно больше или равно числу 2, т.е.

2a..,mod 2 2а|.,,если 2aj/2 (3) и r2a,..Jmod 2 если ,2(4)

Составленный таким образом числовой ряд определяет рисунок комбинаторной кодовой дорожки (старшей); каждому члену ряда, определенному г; формуле (1), соответствует текущий номер периода Т младшей кодовой дорожки. Каждому четному значению а соответствует центр пассивного участка старшей кодовой дорожки, каждому нечетному значению а - центр активного участка, i - порядковьй номер членов ряда (i 1,2,3,...). Кодовая дорожка, построенная по изложенному алгоритму, содержит самьш длинный из пассивных и сопр:,каг ..чл;: ся с ним самый длинньи из активных участки, длина каждого из Koicipt- x

равна п Т. При этом, с цельк увеличения жесткости кодирующего элемента 1, каждый нечетный участок представляет собой отверстие, диаметр D которого вьщерживается в пределах 0,5Т D Т. За счет этого ме-жду со- активными участками образуется перемычка величиной менее 0,5Т, увеличивающая жесткость коди- р тощего элемента 1.

Б преобразователи 31, J2 КОДОЕ, выполненные в виде перепрограммируемых запоминающих устройств, предварительно Згглисаны значйч я кодов, соответствующие истинной з ллмчи ;е текущего перемещения кодирующего эпе мента 1,

Преобразователь перемещение - к -д работает следующ {м образом.

При перемещении кодирующего мента 1 его пассивные и активные участки aдшeй 2 и старшей 3 кодовых дорожек различным образом рас31

полагаются под неподвижными фотоприемниками 5-8, 10-17, 19-26. Причем в моменты времени, когда фотоприемник 8 находится против пассивных участков младшей кодовой дорожки 2, сигналы на выходах фотоприемников 10-17 остаются неизменными, а сигналы на выходах фотоприемников 19-26 изменяют свое состояние с предьдущего на последующее и, наоборот, в моменты времени, когда фотоприемник 8 находится против а тивных участков младшей кодовой дорожки 2, сигналы на выходах фотоприемников 19-26 оста ются неизменными, а сигналы на выходах фотоприемников 10-17 изменяют свое состояние с предьщущего на последующее. При перемещении кодирующего элемента 1 на весь диапазон преобразования на выходах фотоприемников 10-17, 19-26 будет сфорь ро- ванно по 256 неповторяющихся кодовых комбинаций в соответствии с алгоритмом построения старшей кодовой дорож ки 3. Соответственно, когда фотоприемник 8 находится против пассивных участков младшей кодовой дорожки 2, сигналы на информационных выходах преобразователя 31 кодов остаются неизменными, так как сигналы на его адресных входах не изменяются. Когда фотоприемиик 8 находится против активных участков младшей кодовой дорожки 2, сигналы на информационных выходах преобразователя 32 кодов остаются неизменными, так как сигналы на его адресньсх входах не изменяются Следоват€итьно, на выходы преобразователя, соответствуюа ие старшим раз- рядам, через коммутатор 33 постуда- ют сигналы преобразователя 31 кодов, когда фотоприемнмк 8 находится проти пассивных, и преобразователя 32 кодов, когда фотоприемник 8 находится против активных участков младшей кодовой дорожки 2, Таким образом, на ь ыходы, соответствующие старшим разрядам преобразовьгеля, поступают заранее подготовленные коды преобразователей 31 и 32 кодов, соответствующие величине истинного перемещения ;чладшей кодовой дорожки 2. Более точное определение величины переме- кодирующего элемента 1 пг Изво дитс,- при вчаимоцействии фотоприемни К08 - З 7 мпяд.шей кодовой дорожкой 2 при котором в каждом периоде Т пере- меще1-ия фор:-;ируетси восемь неповто

5 о „

5

5

0

5

22

ряющихся кодовых комбинаций 0000, 0001, 0011, 0111, 1111, 1110, 1100, 1000, а на выходах преобразователя 27 кодов формируется восемь комбинаций двоичного трехразрядного кода младших разрядов преобразователя: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111, что соответствует делению периода Т младшей кодовой дорожки 2 на восемь частей углового или линейного перемещения ,

В исходном состоянии фотоприемники 5-8 и 10-17 находятся против пассивных участков кодовых дорожек 2,34 cooTfieTCTBeHFio м ь-а их выходах присутствуют сигналы 0. Фотоприемники 19-26 находятся против активных участков старшей кодовой дорожки 3 и на их выходах присутствуют сигналы 1. По коду адреса 0000 0000 и 1111 1111. на информационных выходах преобразователей 31, 32 кодов удерживаются коды 0000 0000 и 1111 1111, соответствующие нулевому перемещению кодирующего элемента 1. При перемещении кодирующего элемента 1 в направлении, указанном стрелкой, фотоприемник 8

в течение полупериода Т/2 младшей кодовой дорожки 2 будет находиться против пассивного участка. С информационных выходов преобразователя 31 кодов через коммутатор 33 кодов на выходы устройства преобразователя поступает код 00000000. В это время фотоприемники 5-7 переходят с пассивных участков на активные, а фото- прие ник 19 - с активного участка на пассивный. Код на адресных входах преобразователя 32 кодов изменяется с 11111111 на 11111110, а на его информационных выходах появляется последующая комбинация 00000000 текущего значения двоичного кода. При дальнейшем перемещении кодир тощего элемента 1 на следующие полпериода Т/2 младшей кодовой дорожки 2 фотоприемник 8 будет находиться против- активного участка и на выходы преобразователя, cooTBeiствуюшие старшим разрядам, через коммутатор 33 кодов будет поступать код 00000000 с информа1щонных выходов преобразователя 32 кодов. Фотоприемники 5-7 с активных участков переи;:ут на пассивные, а фотоприемник И) - с пассивного участка на активнь й, что приводит к появлению на информационных выходах преобразователя 31 кодов

51

новой кодовой комбинации 0000000. Таким образом, при перемещении кодирующего элемента 1 на величину, равную периоду Т младшей кодовой дорожки 2, на выходе преобразователя буде сформировано восемь комбинаций одиннадцатиразрядного двоичного кода.

При перемещении кодирующего элемента 1 на весь диапазон перемещения на выходах преобразователя будет сформировано 2048 неповторяющихся двоичных кодовых комбинаций.

Формула изобретения

1. Преобразователь перемещение- код, содержащий кодирующий элемент со старшей кодовой дорожкой и младшей кодовой дорожкой, выполненной в дво- ичном коде с периодом Т 2 с/ , где сГ - квант преобразования, р - количество младших разрядов выходного кода, блок чувствительных элементов, состоящий из первой и второй групп фотоприемников и дополнительного фо- топри мника, размещенного против младшей кодовой дорожки, первый и второй преобразователи кодов, выходы фотоприемников первой и второй групп соеди- нены с группой входов первого и входами второго преобразователей кодов соответственно, выходы перво- го преобразователя кодов являются выходами младших разрядов преоб разователя, отличающийся тем, что, с 1;рлью повышения быстродействия и технолог ичности преобразователя, п него введены тре тий преобразователь кодов и коммутатор кодов, в блок чувствительных элементов - третья группа фотоприемников, а старшая кодовая дорожка выполнена в комбинаторном коде с квантом преобразования, равным периоду Т мпадшей кодовой дорожки, первая rpvuna фотоприемников содержит 2-1 фотоприемников, которые расположены вдоль младшей кодов)й дорожки с ша- .

g

0 5 о

0

5

226

гэм с/(И-2 К), где К 0,1,2,3,..., расстояние между крайним фотопиием- ником первой группы и дополнительным фотоприемником равно (1 + ), фотоприемники второй и третьей групг расположены вдоль старшей кодовой до-рожки, выходы коммутатора кодов являются выходами старших разрядов пре- образователя, выходы второго преобразователя кодов соединены с первой группой входов коммутатора кодов, выходы фотопри4мников третьей группы соединены с входами третьего преобразователя кодов, вых.оды которого соединены с второй группой входов коммутатора кодов, выход дополнительного фотоприемника являете выходом р-го разряда преобразователя и соединен с входом управления коммутатора и с входом первого преобразователя кодов.

2.Преобразователь по п. 1, о л и чающийся тем, что старшая кодовая дорожка выполнена в соответствии с алгоритмом Липпела - Эп- штейна для основания 2 , где п количество старших разрядов выходного кода, а вторая и третья группы фотоприемников содержат по п фотоприемников, установленных в каждой грул- пе на расстоянии Т друг от друга, вторая группа фотоприемников расположена на участке, длина которого равна длине наибольшего пассивно.ч; участка старшей кодовой дорожки, тре.с.я группа фотоприемников расположена

на участке, длина которого равг-.з длине наибольшего активного умстка старшей кодовой дорожки, причем каж- дьш фотоприемник третьей группы смещен относительно одноименного фото- приемника второй группы на (,5)Т

3.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что второй и третий преобразователи кедов вы- погнены в виде идентичных перепрограммируемых запоминающих устройств.

ч

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и . может быть использовано в тех случаях, когда по каким-либо причинам невозможно или нерационально изготовление многодорожечных кодирующих элементов с высокой разрешающей способностью. Целью изобретения является попьппение быстродействия и технологичности преобразователя. Цель изобретения достигается тем, что в преобразователь, содержащий кодирующий злемент со старшей кодовой дорожкой и младшей кодовой дорожкой, выполненной в двоичном коде, блок чувствительных элементов, состоящий из первой и второй групп фотоприемников и дополнительного фотоприемника, первый и второй преобразователи кодов, введены третий преобразователь кодов и коммутатор кодов, а в блок чувствительных элементов - третья группа фотоприемников, старшая кодовая дорожка выполнена в комбинированном коде, второй и третий преобразователи кодов выполнены в виде перепрограммируемых запоминающих устройств, в которые предварительно записаны значения кодов, соответствующие истинной величине текущего перемещения кодирующего элемента. При перемещении кодирующего элемента информация с фотоприемников преобразуется преобразователями кодов в соответствующий положению коди-, рующего элемента код, поступанлций через коммутатор кодов на выход преобразователя. При перемещении коди- рукщего элемента на весь диапазон перемещения на выходах преобразователя формируется 2048 неповторяющихся двоичных кодовых комбина1р1й. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л 4 k) U