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

t

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при считывании графической информации.

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

данных 1 .

Однако это устройство обладает недостаточным быстродействием.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системой ортогональных координатных шин, соединенных через соответствующие коммутаторы со счетчиками грубого отсчета, входы которых подключены к одним из выходов блока управления, съемник координат, соединенный с усилителем считывания, и счетчики точного отсчетй Г 21 .

Однако такое устройство также об.ладает низким быстродействием.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем,

5 что устройство содержит дополнительный коммутатор, эмиттерные повторители, аппроксимирующие элементы, например потенциометры, логические элементы И-НЕ и И, триггерный регистр

10. и элемент согласования, например повышающий трансформатор, первичная обмотка которого подкл15чена к выходу усилителя считывания, а вторичная через эмиттерные повторители - к по-.

5 тенциометрам, подвижные контакты которых соединены с установочными входами соответствующих триггеров регистра, выходы каждого из которых подключены к одним из входов первых логических элементов Й-НЕ, другие входы которых соединены с выходами дополни ельного коммутатора, а выходы со входами логического элемента И, выход которого подключен к одним .из

25 входов вторых логических элементов

И-НЕ, выходы которых, соединены со -входами счетчиков точного отсчета, а другие входы вторых логических элементов И-НБ, вход дополнительного

30 коммутатора и выход первого триггера регистра подключены соответственно к блоку управления. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит планшет 1 с координатными шинами 2. Концы коорди натных шин У через коммутатор 3 подключены к выходам счетчика грубого отсчета 4 шин оси У. Счетный вход эт го счетчика подключен к выходу а бло ка 5 управления. Координатные шины X через коммутатор б подключены к выхо дам счетчика 7 грубого отсчете шин оси X. Счетный вход этого счетчика подключен к выходу б блока 5 управления. Съемник 8 координат подключен к усилителю 9 считывания, выход которого соединен с первичной обмоткой повышающего трансформатора 10. Вторичная обмотка этого трансгЪорматора соединена через эмиттерные повторители 11 с аппроксимирующими элемента ми, например потенциометрами 12. Подвижные контакты этих потенциометров соединены соответственно с единичными установочными входами три геров регистра 13. Выходы всех тригг ров 14 соединены соответственно с одними из входов логических элементо И-НЕ 15, вторые входы которых соединены с соответствук%пим выходом /допол нительного коммутатора 16, вход кото рого соединен с выходом в блока 5 уп равления. Выход первого триггера 14 соединен со входом г блока 5 управления, а выходы элементов 15 соединены с одним из входов логического элемента И 17, выход которого соединен с первыми входами элементов И-НЕ 18 и 19 каждой координатной оси, вторые входы которых соответственно сое динены с выходами д и е блока 5 управления. Выход элемента И-НЕ 18 соединен со счетным входом счетчика 20 точного отсчета (координаты У), а вы ход элемента И-НЕ 19 соединен со сче ньам входом счетчика 21 точного отсче та (координаты Х). Ко входу ж блока 5 управления подключена кнопка 22, установленная непосредственно в корпусе съемника. Устройство работает следующим образом. При нажатии кнопки 22 осутцествляется установка всех триггеров регист ра 13, счетчиков грубого и точного о счетов в исходное состояние (установочные цепи на чертеже не показаны). После этого с некоторой задержкой во времени с выхода а блока 5 управления начинают поступать на вход счетчика 4 грубого отсчета У импульсы. Благодаря наличию коммутатора 3 происходит опрос координатной шины. Процесс поступления счетных импульсов и соответственно последовательный опрос координатных шин по оси У происходит до тех пор, пока опрашиваемая координатная шина не оказывается в зоне чувствительности наиболее чувствительного триггера 14, настроенного с помощью потенциометра 12 на сигнал в наиболее удалённой точке, расположенной над осью а - шины при опросе - шины. При этом возможны два случая. Если центр съемника находится непосредственно над а., шиной, то на регистре 13, содержащем триггеры 14, записывается число, равное 1, поскольку срабатывает лишь один триггер 14. Во втором случае центр съемника может оказаться в любой из точек, лежащих между а и а шинами. Тогда срабатывают те триггеры, которые настроены на амплитуды соответствующих точек, лежащих справа как от шины а и начала координат, так и центра съемника. В силу того, что сигнал с усилителя 9 считывания тем больше, чем ближе съемник к оси шины, то все триггеры 14 устанавливаются в единичные состояния, если его центр находится над осью а шины. Установкой подвижных контактов потенциометров 12 добиваются того, что при последовательном приближении центра съемника к шине и удалении его от з. шины будут поочередно с шагом, например в 1 мм, срабатывают триггеры, начиная с первого, в сторону увеличения номера триггера. Таким образом, если съемник находится над осью а ыины, то на регистре 13 запишется 1, если же этот съемник, находится над а; шиной, то срабатывают все триггеры и фиксируется максимальное число, равное числу триггеров. Если съемник, находится в промежутке между а и а- шинами, то на триггерах 14 Фиксируется число, величина которого зависит от того, где находится центр съемника между этими шинами. Благодаря наличию потенциометров 12 нелинейности передаточной характе ристики усилителя 9 считывания и повышающего трансформатора 10, а также нелиненная зависимость величины сигнала считывания от координаты не сказывается на точности отсчета. В случае к выходному сигналу со вторичной обмотки трансформатора предъявляется лишь требование хотя нелинейного, но монотонного возрастания его амплитуды по мере уменьшения расстояния от центра съемника до оси а; выбранной координатной шины. Независимость точности отсчета от указанных нелинейностей позволяет применить малошумящий усилитель считывания с небольшим коэффициентом усиления, который подключается к первичной обмотке трансформатора 10 с большим коэффициентом трансформации. Этим достигается надежное срабатывание триггеров 14, так как на их . установочные входы поступают сигналы с четко различимыми друг от друга уровнями амплитуды, что особенно важ но при большом количестве этих триггеров, которое необходимо в случае получения достаточной высокой точнос ти отсчета. Таким образом, от одного импульса опроса, поступившего в выбранную координатную шину а,-, происходит запис на тригге-вх 14 единиц, число которых равно числу сработавших триггеров. Это число, выраженное в единицах длины (например, в миллиметрах), уто няет положение центра съемника в про межутке между шинами а и . После установки первого триггера 14, который в силу своей максимальной чувствительности, определяемой положением движка потенциометра 12, устанавливается в 1, если центр съемника находится в любой точке про межутка между шинами и s- блок 5 управления по входу г начинает подавать импульсы на вход коммутатора 16. В результате этого начинается поочередный опрос (справа-налево) логических элементов И-НЕ 15. Причем импульс с коммутатора 16 проходит через соответствующий этому выходу элемент Й-НЕ 15, если на его вход поступает разрешающий потенциал с соответствующего триггера 14. Импульсы, прошедшие через элементы И-НЕ 15, через, элемент И 17, поступают на вход элемента И-НЕ 18. При отсчете координаты У на входе этой схемы присутствует разрешающий потенциал с выхода д блока 5 управления и импульсы с элементе И 17, пройдя элемент И-НЕ 18, поступаот на вход счетчика 20 точного отсчета. После окончания прохождения с выхода в блока 5 управления числа импульсов равного числу триггеров 14, блок 5 у равления обеспечивает отсчет коордипаты X. Для этого триггеры 14 устанавливаются в нулевое состояние, с выхода б блока 5 управления начинают поступать импульсы в счетчик 7, на в ходе д блока 5 управления присутству ет запрешающий потенциал, а на выход е - разрач:ающий. Дальнейшая работа аналогична работе устройства при Лор мировании кода координаты У. Посколь ку величина сигнала считывания обрат но пропорциональна расстоянию от цен тра съемника до оси координатной шины, то для уточнения расположения центра съемника внутри 1-:нтервала меж ду шинами нужно испол зовать обратный код счетчика точного отсчета. Таким образом, в результате работы устройства коя стетчиков 4 и 7 гр бого отсчетов, а также обратный код счетчиков 20 и 21 точногоотсчетов будет однозначно определять координа ту точки, совмещенной с центром съемника.I Введение новых элементов и связей позволяет производить точный отсчет равный, например, 9-и единицам точности приращения координат одним импульсом опроса, В известном устройстве для получения такого же отсчета необходимо 9 импульсов опроса, т. е. в данном случае быстродействие увеличивается в 9 раз, т. е. имеет место однотактный отсчет в отличие от многотактного измерения, примененного в известном устройстве. Вместе с этим однотактное измерение повышает надежность точного отсчета, так как не требуется аналогбцифровой преобразователь. Отсутствие прецизионного аналогоцифрового преобразователя в предлагаемом устройстве и его испойнение в основном на дискретных элементах позволяет снизить стоимость его по сравнению с известным в среднем на 3-4%. Формула изобретения Устройство для считывания rpai Hческой информации, содержащее планшет с системой ортогональных координатных шин, соединенных через соответствующие коммутаторы со счетчиками грубого отсчета, входы которых подключены к одним из выходов блока управления, съемник координат, соединенный с усилителем считывания, и счетчики точного отсчета, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит дополнительный коммутатор, эмиттерные повторители, аппроксимирующие элементы, например потенциометры, логические элементы И-НЕ и И, триггерный регистр и элемент согласования, например повышающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выходу усилителя считывания, а вторич-ная - через эмиттерные повторители - к потенциометрам, подвижные контакты которых соединены с установочными входами соответствуюших триггеров регистра, выходы каждого из которых подключены к одним из входов первых логических элементов И-НЕ, другие входы которых соединены с выходами дополнительного коммутатора, а выходы - со входами логического элемента И, выход которого подключен к одним из входов вторых логически}; элементов И-НЕ, выходы которых сосдинен.ы со входами счетчиков точного отсчета, а другие входы вторых логических элементов И-НЕ, вход дополнительного коммутатора и выход первого триггера регистра подключены соответ .l. .fu ..,- ..ственно К блоку управления. --- - ЧГППЯППОНМЯ . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии W 48-23862, кл. 97/7/В 64, опублик. 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 466522, кл. G 06 К 11/00, 1971 (прототип).