Устройство для считывания графической информации Советский патент 1990 года по МПК G06K9/00 G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для считывания графической информации, и является усовершенствованием извесгно- гоусгройствапоавг.св. N 1035619.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит (стеклянный) планшет 1, пьезоэлектрические пластины линейных деформаций - излучатели 2, установленные по двум взаимно перпендикулярным сторонам планшета, пьезоприемник 3 в виде звукопроводящего стержня, снабженного пьезоплас- тиной, укрепленной на свободном конце стержня, блок 4 формирования строб- импульсов, генератор 5 импульсов (возбуждения и управления), блок 6 формирования сигнала разрешения, блок 7 элементов И, блок К формфования

временных координатных интервалов, включающий триггеры 9. Блок формирования строб-импульсов-содержит дифференциальный усилитель 10, амплитудный выпрямитель 11 и компаратор 12. Блок формирования сигнала разрешения содержит первый 13 и второй 14 элементы И, первый 15 и второй 16 триггеры, третий 17 и четвертый 18 элементы И, третий 19 и четвертый 20 триггеры, пер первый 21 и второй 22 счетчики, формирователь 23 импульсов, элемент ИЛИ 24 и пятый элемент И 25 (элемент совпадений) . Блок элементов И содержит -элементы И 26-28. На чертеже также показаны входы 29-33 блока 6 и входы 34- 36 блока 7.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно через вход 32 подается сигнал, который через элемент ИЛИ 24 устанавливается триггеры 15 и

СП

ел го

о

СП

N)

20 в нулевое состояние, блокируя при этом выход блока 6 формирования сигнала разрешения. Генератор 5 формирует прямоугольные импульсы, подавав- мые поочередно на излучатель 2, соответствующие координатам X и У. Поэтому сигналы, формируемые генератором 5, называют старт-импульсами X и Y. Одновременно старт-импульсы X и Y noдаются в блоки б и 7. Под воздействием этих импульсов возбуждаются излучатели 2, и упругие акустические волны начинают распространяться г постоянной скоростью вдоль оси, перпенди- кулярной к соответствующей стороне планшета. В блоке 6 старт-импульсы перекрывают триггеры 16 и 19, причем триггер 16 обеспечивает поочередное стирание информации в счетчиках 21 и 22 через элементы И 17 и 18, а триггер 19 разрешает запись информации в счетчики импульсов. Старт-импульсы Y используются в качестве строб-импульсов стирания информации в счетчиках.

Пусть после включения питания триггер 16 находится не во взведенном состоянии, т.е. на его инверсном выходе - логический О, а триггер 19 - во взвешенном состоянии. Тогда элемент И 18 отперт по одному входу и готов к прохождению через него сигнала стирания (старт-импульса Y). Если в блок 6 первым поступает старт- импульс X, то триггер 19 не меняет своего состояния, а триггер 16 взводится и элемент И 17 оказывается готовым к прохождению через него сигнала стирания. Затем старт-импульс Y с входа 31 проходит через элемент И 17 и обнуляет счетчик 21 импульсов. Если после включения питания триггеры находились в противоположных состояниях, то после поступления старт- 45 ются числа импульсов в двух смежных

импульса X обнулялся бы счетчик 22 импульсов. Таким образом, за один период (цикл измерения) импульсов генератора 5 обнуляется один счетчик импульсов, а за другой (последующий) цикл измерения - другой счетчик импульсов. При этом, хотя элементы И 13 и 14 и оказываются в открытом состоянии по двум входам, запись информации в счетчике импульсов не производится вследствие отсутствия сигналов на выходе компаратора (пьезо- приемник еще не находится на поверхности планшета). После двух циклов

50

55

циклах измерений и блок 6 формирует сигнал разрешения измерения.

В момент установки пьезоприемника на поверхность планшета после очеред ного старт-импульса X (будем его считать первым после установки пьезо приемника) триггер 19 взводится, если он находится в нулевом состоянии. В противном случае триггер 19 не изменяет своего состояния, а триггер 16 оказывается в состоянии, например когда на его инверсном выходе - единичный уровень (нулевое состояние).

0

5

0 5 О

измерения импульсов обнуляются, но элемент И 25 не срабатывает вследствие действия запрещающего нулевого уровня с выхода триггера 15.

После возбуждения излучателей 2 через время, соответствующее расстоянию пробега фронта бегущей акустической волны от излучателя до места контакта пьезоприемника 3 с поверхностью планшета, пьезоприемник начинает формировать электрический сигнал, представляющий собой синусоидальные колебания с экспоненциальной огибающей. Усиленный сигнал пьезоприемника 3 преобразуется вмплитудным выпрямителем 11 в пачку синусоидальных полуволн с экспоненциальной огибающей. Затем компаратор 12 преобразуе сигнал амплитудного выпрямителя в последовательности прямоугольных импуль- соч, подаваемые в блоки 6 и 7.

Работа блока 6 заключается в автоматическом определении числа циклов измерений, необходимых для запрета, в течение длительности которых сиг- пьезоприемника достигает своего номинального значения и выработки сигнала разрешения измерений. Автоматическое определение числа запретных циклов измерений происходит путем подсчета числа импульсов, формирующихся на выходе компаратора 12 в смежных циклах измерений из сигнала пьезоприемника, соответствующего какой- либо координате, например для координаты X. В процессе установки пьезоприемника 3 число импульсов, образованных в смежных циклах измерений, будет неодинаковым. Число импульсов на выходе компаратора 12 увеличивается от предыдущего цикла к последующему до момента стабилизации амплитуды сигнала пьезоприемника. При наступлении такого момента уравнива0

5

циклах измерений и блок 6 формирует сигнал разрешения измерения.

В момент установки пьезоприемника на поверхность планшета после очередного старт-импульса X (будем его считать первым после установки пьезоприемника) триггер 19 взводится, если он находится в нулевом состоянии. В противном случае триггер 19 не изменяет своего состояния, а триггер 16 оказывается в состоянии, например, когда на его инверсном выходе - единичный уровень (нулевое состояние).

В результате таких коммутаций элемент И 13 открыт для записи информации в счетчик 21 импульсов. Этот же, первый, старт-импульс X возбуждает излучатель 2, соответствующий координате X. В момент приема акустической волны пьезоприемпиком последний начинает формировать сигнал. В первый момент времени импеданс акустического контакта не достигает своего номинального значения, и сигнал пьезоприем- ника по амплитуде также не достигает своего значения. В результате сигнал на выходе компаратора 12 представляет собой импульсную последовательность с малым числом импульсов. Даннля последовательность импупьсов поступает через второй вход элемента И 13 на первый (счетный) вход счетчик 21, я в последнем записывается код, пропорциональный числу импульсов с выхода компаратора. Одновременно с работой счетчика 21 триггер 15 взводится от

0

Ь

однако последний не срабатывает из- за различия кодов. Затем в блок 6 поступает второй старт-импульс У, который через элемент И 17 очищает содержимое счетчика 21, подготавливая его к приему информации третьего цикла измерений. Таким образом, сравниваются числа импульсов в смежных циклах измерения, в данном случае соот- вет ствующих координате X . При достижении величиной акустического импеданса между пьезопрнемником и поверхностью планшета своего номинального значения числа импульсов в смежных циклах измерения, уравниваются и срабатывает элемент И 25, сигнал, переводя- щмч триггер 20 ьо взведенное состояние, с выхода которого начинает действовать разрешающий потенциал на вход блока 7. В результате элементы И 26- 28 становятся открытыми для старт- импульсов X и Y. Очередной старт-импульс Y проходит через третий вход

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считывания графической информации и может быть использовано в системах, кодирующих графическую информацию. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается путем оперативной перестройки числа циклов измерения, адаптированного к индивидуальным особенностям оператора, что обеспечивается новыми связями блока формирования сигнала разрешения и его иным конструктивным выполнением по сравнению с прототипом. 1 ил.

30

первого импульса с выхода компаратора 75 элемента И 28 и взводит один из триг- 12, и с его выхода начинает действо-геров 9, формируя при этом передний

вать разрешающий потенциал на третийфронт координатного временного интервход элемента И 28.

Затем первый старт-импульс У через вход 31 возвращает триг ер 19 в исход ное состояние и одновременно проходит через элемент И 18 на второй вход счетчика 22 для обнуления. Далее генератор 5 формирует второй., после установки пьезоприемника, старт-импульс X, и возбужденная им акустическая волна формирует в пьезоприемнике сигнал. К тому моменту времени импеданс акустического контакта еще не достиг своего номинального значения, однако сигнал пьезоприемника уже имеет несколько большую амплитуду. Поэтому импульсная последовательность, формируемая компаратором, состоит|

уже из большего числа импульсов.

45 Формула изобретенная

Одновременно с возбуждением акустической волны от второго старт-импульса X взводится вновь триггер 19, а триггер 16 переходит в единичное состояние. После этого элемент И 14 открыт для записи и импульсы компаратора 12 проходят через элемент И 14 на первый вход счетчика 22. В последгала Ту, задний фронт которого формируется в момент переключения триггера 9 в исходное состояние от первого импульса последовательности импульсов, образующихся на выходе компаратора 12. Последующий старт-импульс X взводит другой триггер 9, формируя передний фронт координатного 35 временного интервала TX, задний

фронт которого формируется в момент поступления первого импульса, сформированного компаратором. Таким образом, на выходах указанных триггеров 9 формируются импульсы, длительности которых пропорциональны координатам точки на поверхности планшета.

40

50

Устройство для считывания графической информации по авт.св. № 1035619, отличающееся тем, что, с цепью повышения быстродействия устройства, в нем первый и второй синхронизирующие входы блока формирования сигнала разрешения соединены с соответствующими выходами генерато- 55 ра импульсов, установочный вход, блока является установочным входом устройства, а управляющий вход блока подключен к одному выходу блока формирования временных координатных интернанем также записывается код, пропорциональный числу импульсоь с выхода компаратора.

Коды, записанные в счетчиках 21 к 22, сравниваются на первом и втором входах элемента 25 совпадении,

0

|

гала Ту, задний фронт которого формируется в момент переключения триггера 9 в исходное состояние от первого импульса последовательности импульсов, образующихся на выходе компаратора 12. Последующий старт-импульс X взводит другой триггер 9, формируя передний фронт координатного 5 временного интервала TX, задний

фронт которого формируется в момент поступления первого импульса, сформированного компаратором. Таким образом, на выходах указанных триггеров 9 формируются импульсы, длительности которых пропорциональны координатам точки на поверхности планшета.

0

Устройство для считывания графической информации по авт.св. № 1035619, отличающееся тем, что, с цепью повышения быстродействия устройства, в нем первый и второй синхронизирующие входы блока формирования сигнала разрешения соединены с соответствующими выходами генерато- ра импульсов, установочный вход, блока является установочным входом устройства, а управляющий вход блока подключен к одному выходу блока формирования временных координатных интерналов, при этом блок формирования сигнала разрешения содержит первый ipnr гер, единичный вход которого является информационным входом блока, нулевой вход подключен к выходу элемента ИЛИ, один вход которого является установочным входом блока, а другой соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого является управляющим входом блока, второй триггер, счетный вход которого является первым синхронизирующим входом блока третий триггер, единичный вход которого подключен к первому синхронизирующему входу блока, а нулевой вход является вторым синхронизирующим входом блока, первый элемент И, входы которого соединены с информационным входом блока, с инверсным выходом второго триггера и с прямым выходом третьего триггера, а выход

0

подключен к счетному входу второго счетчика, третий элемент И, входы которого соединены с вторым синхронизирующим входом блока и с прямым выходом второго триггера, а выход подключен к нулевому входу первого счетчика, четвертый элемент И, входы которого соединены с вторым синхронизирующим входом блока и с инверсным выходом второго триггера, а выход подключен к нулевому входу второго счетчика, пятый элемент И, входы которого соединены с прямым выходом первого триггера, выходами первого и второго счетчиков, а выход подключен к единичному входу четвертого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а прямой выход четвертого триггера является выходом блока.