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

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной технике.

Известны устройства для считывания графической информации 1, содержащие планшет с координатными шинами, подключенными к коммутатору, блок управления, соединенный со съемником координат, коммутатором, блоком формирования координат и блоком выдачи данных.

Недостаток известного устройства состоит в его сложности.

Наиболее близким по технической суш,ности к изобретению является устройство для считывания графической информации 2, содержаш,ее планшет, выполненный в виде двух взаимно ортогональных координатных шин, входы которых подключены к блоку управления и дешифратору, и последовательно соединенные съемник координат, усилитель считывания и блок сравнения, выходы которого подключены к блоку управления, к вентилям выдачи координат и блокам памяти координат, входы которых подключены к блоку управления, а выходы через схемы ИЛИ - к реверсивному счетчику, входы которого подключены к блокам управления и сравнения, а выходы соответствующих разрядов - к дешифратору, цифро-аналоговомупреобразователю

(ЦАП) и вентилям выдачи координат.

Недостаток этого

устройства состоит в его сложности.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Эта цель достигается в устройстве тем, что оно содержит двухкоординатный матричный накопитель, содержащий последовательно соединенный реверсивный счетчик, подключенный к блоку управления и к выходам блока сравнения, первую группу элементов задержки, первую группу вентилей, подключенную к выходу равнозначности блока сравнения, регистр координат, подключенный к блоку управления, вторую группу элементов задержки и вторую группу вентилей, подключенную к выходу блока сравнения.

На чертеже дана структурная схема устройства.

Устройство содержит нланщет 1 с координатными шинами, вентили опроса координатных шин 2 и 3, дешифратор 4, вход устройства 5, последовательно соединенные съемник координат 6, усилитель считывания 7 и блок сравнения 8, ЦАП 9, двухкоординатный матричный накопитель 10, вентили выдачи координат 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. Двухкоординатный матричный накопитель 10 содержит реверсивный счетчик 28, регистр координат 29, первую 30 и вторую 31 группу вентилей, первую 32 и вторую 33 группы элементов задержки.

Накопитель 10 реализует формирование координат и У, а также их циклическое перемещение из зоны хранения (регистр координат 29) в зону преобразования (реверсивный счетчик 28) и наоборот.

Устройство имеет два режима работы и работает следующим образом.

Режим 1. В режиме измерения координат одиночных точек нереключатель 19 блока управления 12 находится в положении, зафиксированном на чертеже, т. е. элемент задержки 26 соединен с элементом ИЛИ 27, а вентиль 25 - с триггером 14.

Одновременно с нал атием съемником 6 выбранной точки на вход 5 поступает сигнал иуска, но которому триггер 14 устанавливается в единичное, а триггеры 15-17 - в нулевое состояние и очищается регистр координат 29, а (через элемент ИЛИ 27) счетчик 28. При этом замыкается ключ 18, который пропускает через вентиль 20 тактовые имиульсы генератора 13 на импульсные входы вентилей 21-23. Так как к данному моменту открыты вентили 21, 23 и 24 (что определяется нулевым состоянием триггеров 15-17), то с выхода вентиля 24 тактовые имнульсы запускают по счетному входу на сложение счетчик 28 (с младшего разряда, относящегося к счетчику грубого отсчета координат), который через дешифратор 4 и опрашиваемые (вентилем 21) вентили 2 управляют поочередным однократным возбуждением соответствующей координатной шины X. Последовательный подсчет шин на счетчике грубого отсчета (счетчике 28) прекращается при возбуждении шины, находящейся в зоне чувствительности съемника 6, который выдает сигнал на усилитель 7 и с него на вход блока 8 для сравнения, на другой вход которого подается напряжение с ЦАП 9, подключенного к другим выходам счетчика 28, а именно, к выходам разрядов точного отсчета координат. Если амнлитуда сигнала с усилителя 7 превышает амплитуду напряжения на выходе ЦАП 9, то блок 8 со второго выхода выдает сигнал («Больше), по которому устанавливается в единицу триггер 16 и блокируется вентиль 23, и фиксируется в счетчике 28 (в разрядах грубого отсчета), номер координатной шины X (сформирован грубый отсчет), возбудивший съемник 6, а также увеличивается на единицу значение в разрядах счетчика точного отсчета координат. Затем по каждому тактовому импульсу происходит сравнение

амплитуды индуктированного сигнала с переменным «эталонным напряжением на выходе ЦАП 9, цифровой эквивалент которого хранится в разрядах точного отсчета координат счетчика 28. Этот процесс продоллоется до совпадения (с погрешностью шага квантования) амплитуды индуктированного сигнала и напрял ения 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 28 (через элементы задержки 26 и ИЛИ 27) и переключение триггера 15 (по счетному

входу) на операцию измерения координаты Y, которая выполняется аналогично при участии соответствующих вентилей 3, дешифратора 4, управляемого старшими «грубыми разрядами счетчика 28 при доиолннтельном использоваиии вентиля сброса 25, который открыт единичным состоянием триггера 15 и пропускает сигнал (второе «Равно) с первого выхода блока 8 ( завершено измерение и выдача координаты У) на нулевой вход триггера пуска 14, тем самым, запирая вентиль 20 и запрещая прохол{дение импульсов генератора 13. При этом цикл измерения обоих координат указываемой точки прекращается.

Следует заметить, что в 1 измерение координаты (X или У) начинается при очищенном счетчике 28 сигналом с элемента ИЛИ 27.

2 (непрерывный). В измерения координат съемника в процессе обвода линии переключатель 19 блока управления 12 находится в положении, обратном показанному на чертеже, т. е. элемент задерлчкн 26 не связан со входом элемента

ИЛИ 27, а вентиль 25 подключен к единичному установочному входу триггера 17.

Одновременно с нал :атием и началом обвода съемником 6 выбранной линии на вход 5 поступает сигнал пуска, по которому, как и в первом , происходит исходная установка триггеров 14-17 и очистка накопителя 10. Измерение первой координаты X аналогично описанному в режиме 1. Однако одновременно с выдачей по

сигналу «Равно координаты X на выход устройства ее значение через вентиль 31 и элементы задерл-ски 33 циклически перемещается в зону хранения - регистр 29. При этом одновременно в зону преобразования

(счетчик 28) переместится содержимое регистра 29 (очищенное по сигналу пуск со входа 5).

К этому времени откроются реитили 22- 24, что обеспечит и измерение первой координаты У в счетчике 28 уже описанным способом. После выдачи координаты У на выход устройства по сигналу «Равно с выхода блока сравнения 8 этот лее сигнал (только при завершении измереиия первой

координаты У), пройдя огкрытый триггером 15 вентиль 25, устанавливает в «1 триггер 17, который в дальнейшем в режиме 2 блокирует вентиль 24 (т. е. при измерении всех последующих координат точек, начиная со второй, блокируется носледовательный перебор координатных шин но этой цени). Этот же сигнал «Равно, поступая на вентили 30 и 31, организует циклическое неремеш,ение координат X тл. Y накопителя 10 из зоны преобразования в зону хранения и наоборот. В результате полученное измерение координаты У переместится в регистр 29, а из него заномненное ранее значение координаты X переместится в счетчик 28.

Очередной тактовый импульс с вентиля 21 организует ток опроса в координатную шину, определенную при измерении координаты X на предыдуш,ем этапе (при этом младшие разряды счетчика 28 через ЦАП 9 обеспечивают подачу в блок 8 для сравнения выявленный на предыдущем этапе аналоговый эквивалент, равный с погрешностью 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 прирашение (по абсолютной величине), определяемой разрешающей способностью устройства (весом младшего разряда регистра 28). При неизменении отслеживаемой координаты X(Y) с первого выхода блока 8 выдается сигнал «Равно, который обеспечивает выдачу координаты X(Y) через вентили 11, а также ее перемешение через вентили 31 и элементы задержки 33 в регистр 29, из которого по этому же сигналу «Равно перемещается запомненная на предыдущем этапе измерения координата Y(X) для повторения описанного процесса.

После конца обвода линии человек-оператор 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 от нажатия съемником 6 сигнал «Пуск со входа 5 производит исходную установку триггеров управления 14-17, очищает накопитель 10 и описанный процесс повторяется.

Предлагаемое устройство вместо блока л-разрядных элементов ИЛИ, двух блоков «-разрядных элементов И и л-разрядного регистра используемых в известных устройствах содержит только два блока я-разрядных элементов задержки. В результате затраты на реализацию предлагаемого устройства снижаются по сравнению с прототипом на 2,5-3,0%, что составляет примерно 630-750 р.

Формула изобретения

Устройство для считывания графической информации, содержашее планшет, вынолпенный в виде системы двух взаимно ортогональных координатных шин, соединенных с вентилями опроса координатных шин, входы которых подключены к блоку управления и дешифратору, и последовательно соединенные съемник координат, усилитель считывания и блок сравнения, выходы которого подключены к блоку управления и к вентилям выдачи координат, а вход подключен к цифро-аналоговому преобразователю, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит двухкоординатный матричный накопитель, содержащий последовательно соединенный реверсивный счетчик, подключенный к блоку управления и к выходам блока сравнения, первую группу элементов задержки, первую группу вентилей, подключенную к выходу равнозначности блока сравнения, регистр координат, подключенный к блоку

управления, вторую группу элементов за,аержки и вторую группу вентилей, подключенную к выходу блока сравнения. Источннки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 48-23862, кл. 97(7), опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2647124/18-24, кл. G 06К 11/00, 20.07.1978 (прототип).