Устройство для считывания графи-чЕСКОй иНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G06K11/00 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с координатными шинами, подключенными к коммутатору, блок управления, соединенный со съемником координат, коммутатором, блоком формирования координат и блоком выдачи координат, подключенным к блоку формирования координат 1.

Однако точность считывания такого устройства невысока.

Известно устройство, содержаш,ее планшет, выполненный в виде системы двух взаимноортогональных координатных шин, соединенных с вентилями опроса координатных шин, входы которых подключены к блоку управления и к дешифратору, и последовательно соединенные съемник координат, усилитель считывания, блок сравнения, выходы которого подключены к блоку управления и к вентилям выдачи координат, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и реверсивный счетчик, входы которого подключены к блоку управления, а выходы соединены с дешифратором и с вентилями выдачи координат 2.

Последнее из перечисленных выше устройств наиболее близко к изобретению.

Его недостаток состоит в недостаточно высоком быстродействии.

Цель изобретения состоит в повышении быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что предложенное устройство содержит блоки памяти координат, соединенные с блоками сравнения, управления и с реверсивным счетчиком, входы которого подключены к

блоку сравнения, и элементы ИЛИ, входы которых соединены с блоками памяти координат, а выходы подключены к соответствующим разрядам реверсивного счетчика. Структурная схема устройства дана на

чертеже, где обозначены планшет 1 с координатными шинами, вентили опроса 2 и 3 координатных шин, дешифратор 4, вход 5 устройства, съемник координат 6, усилитель считывания 7, блок сравнения 8, ЦАП 9, реверсивный счетчик 10 формирования координат, вентили выдачи коорди нат 11, блок управления 12, содержащий генератор тактовых импульсов 13, триггер пуска 14, триггеры управления 15-17, ключ 18, переключатель режима работы 19, вентиль тактовых импульсов 20, вентили операций 21-24, вентиль сброса 25, элемент задержки 26 и элемент ИЛИ 27, блок памяти координаты X 28, содержаший вентили приема 29, регистр хранения 30 и вентили выдачи 31 координаты X, блок памяти координаты Y 32, содержащий вентили приема 33, регистр хранения 34 и вентили выдачи 35 координаты Y, элементы ИЛИ 36.

Устройство имеет два режима работы и работает следующим образом.

1-й режим. В режиме измерения координат одной точки переключатель 19 блока управления 12 находится в положении, зафиксированном па чертеже, т. е. элемент задержки 26 соединен с элементом ИЛИ 27 и вентиль 25 - с триггером 14.

Одновременно с нажатием съемником 6 выбранной точки на вход 5 поступает сигнал пуска, по которому триггер 14 устанавливается в единичное, а триггеры 15- 17 - в пулевое состояние и очищается (через элемент ИЛИ 27) счетчик Ю. При этом также замыкается ключ 18, который пропускает через вентиль 20 тактовые импульсы генератора 13 па импульсные входы вентилей 21-23. Так как к данному моменту открыты вентили 21, 23 и 24 (что определяется пулевым состоянием триггеров 15-17), то с выхода вентиля 24 тактовые импульсы запускают по счетному входу па сложепие счетчик 10 (с младшего разряда, относящегося к счетчику грубого отсчета координат), который через дешифратор 4 и опрашиваемые (вентилем 21) вептпли 2 управляют поочередным однократным возбуждением соответствующей координатной шины X. Последовательный подсчет шин на счетчике 10 прекращается при возбуждении шины, находящейся в зоне чувствительности съемника 6, который выдает сигнал па усилитель 7 и с пего па вход блока 8 для сравнения, на другой вход которого подается папряжение с ЦАП 9, подключенного к счетчику 10 (а именно, к входам счетчика точного отсчета координат). Если амплитуда сигнала с усилителя 7 превышает амплитуду напряжения на выходе преобразователя 9, то блок 8 со второго выхода выдает сигнал («больше), по которому, во-первых, устапавливается в единипу триггер 16 и, тем самым, блокируется вентиль 23 и фиксируется в счетчике 10 (в разрядах счетчика грубого отсчета координат) номер координатной шины X (сформирован грубый отсчет), возбудившей съемник 6, и, во-вторых, увеличивается на единицу значение в разрядах точного отсчета счетчика 10. Затем по каждому тактовому импульсу происходит сравнение амплитуды индуктированного сигнала с переменным «эталонным напряжением на выходе ЦАП 9, пифровой эквивалент которого хранится в младших разрядах (разрядах счетчика точного отсчета координат) счетчика 10. Этот процесс продолл ается до совпадения (с погрешпостью шага квантования) амплитуды индуктированного сигнала и напряжения на выходе ЦАП 9. При этом блок 8 с первого выхода выдает сигнал («Равно),

по которому осуществляется выдача кода через вентили 11, сброс триггера 16, очистка счетчика 10 (через элементы задержки 26 и ИЛИ 27) и нереключение триггера 15 (по счетному входу) па операцию измерения координаты Y, которая выполняется аналогично при участии соответствующих вентилей 3, дешифратора 4, управляемого счетчиком 10 (старшие «грубые разряды)

при дополпптельном использовании вентиля сброса 25, который открыт единичным состоянием триггера 15 и пропускает сигпал (второе «Равно) с первого выхода блока 8 (завершены измерение и выдачи координаты У) на нулевой вход триггера пуска 14, тем самым, запирая вентиль 20 и запрещая прохождение импульсов генератора 13. При этом цикл измерения обоих координат указываемой точки прекращается.

2-й режим (непрерывный). В измерения координат съемника в процессе обвода линии переключатель 19 блока управлепия 12 находится в положении, обратном показанному на чертеже, т. е. элемент задержки 26 соединен с блоками памяти координат J 28 и К 32, а вентиль 25 соединен с входом установки в единичное состояние триггера 17.

Одновременно с нажатием и началом обвода съемником 6 выбраппой линии на вход 5 поступает сигпал пуска, по которому, как и в 1-м режиме, происходит исходная установка триггеров 14-17 и очистка

счетчика 10. Измерение 1-й координаты X аналогично оппсаппому в 1-м режиме. Однако одновременно с выдачей координаты X на выход устройства, ее значение по сигналу «Равно с первого выхода блока 8 через вентили 29 блока 28 принимается в регистр 30. Задержанный па элементе 26 сигнал «Равно организует через вептили 35 (открытие триггером 15) блока 32 и блок элемептов ИЛИ 36 передачу содержимого

регистра 34 (очищенного по сигналу пуск со входа 5) в счетчик 10. К этому времени открыты вентили 22-24, что обеспечивает измерение 1-й координаты У описаппым способом. После завершения измерения одповременно с выдачей координаты У на выход устройства ее значение через вентили 33 по сигналу «Равно принимается в регистр 34. Кроме того, сигнал «Равно (только при завершепии измерения 1-й координаты У), пройдя открытый триггером 15 вентиль 25, устанавливает в «1 триггер 17, который в дальнейшем во 2-м режиме блокирует вентиль 24 (т. е. при измерении всех последующих коордипат точек, начипая со 2-й) блокируется последовательный

перебор координатных шин по этой цепи).

Задержанный на элементе 26 сигнал

«Равно организует передачу запомненного

значения координаты X в счетчик 10. Очередной тактовый импульс с вентиля 21 организует ток опроса в координатную ши«у, определенную при измерении координаты X на предыдущем этапе (при этом младшие разряды счетчика 10 через преобразователь 9 обеспечивают подачу в блок 8 для сравнения выявленный на предыдущем этапе аналоговый эквивалент, равный с погрещностью шага квантования индуктированному сигналу съемника 6). Так как скорость обвода линии человеком существенно меньше частоты опроса координатных шин и работы электронных схем, то фактически происходит слежение с высокой частотой за местоположением съемника и изменением его координат на элементарное приращение (по абсолютной величине), определяемое разрешающей способностью устройства (весом младшего разряда счетчика, 10). При неизменности отслеживаемой координаты с первого выхода блока 8 выдается сигнал «Равно, что обеспечивает выдачу координаты, ее запоминание и (с задержкой) передачу второй координаты в счетчик 10 для повторения описанного процесса. После конца обвода линии человекоператор поднимает (пишущий) съемник 6 с рабочей поверхности планшета 1. При этом размыкается ключ 18, и прекращается прохождение тактовых импульсов через вентиль 20. При следующем обводе при нажатии съемника 6 сигнал «Пуск с входа 5 производит исходную установку триггеров управления 14 -17, очищает счетчик 10, и описанный процесс повторяется.

Введение в устройство блоков памяти координат и элементов ИЛИ с новыми конструктивными связями дает возможность

существенно повысить быстродействие устройства.

Формула изобретения

Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, выполненный в виде системы двух взаимноортогональных координатных шин, соединенных с вентилями опроса координатных шин, входы которых подключены к блоку управления и к дешифратору, и последовательно соединенные съемник координат, усилитель считывания, блок сравнения, выходы которого подключены к блоку управления и к вентилям выдачи координат, цифро-аналоговый преобразователь и реверсивный счетчик, входы которого подключены к блоку управления, а выходы соединены с дешифратором и с вентилями выдачи координат, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит блоки памяти координат, соединенные с блоками сравнения, управления и с реверсивным счетчиком, входы которого подключены к блоку сравнения, и элементы ИЛИ, входы которых соединень с блоками памяти координат, а выходы подключены к соответствуюшим разрядам реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 48-23862, кл. 97(7) В 64, опубл. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2559466/18-24, 02.06.78, кл. G 06К 11/00 (прототип).