Устройство для считывания графической информации Советский патент 1982 года по МПК G06K11/06 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам преобразования и ввода в ЭВМ графической информации сложных форм; может быть включено в качестве внешнего устройства ввода в основной комплект универсальной. ЭВМ, а также в состав различных специализированных систем автоматизированной обработки проектной и экспериментальной информации.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет,выполненный в виде двух взаимно перпендикулярных систем координатных токопроводящих шин, индукционно связанный с координатными шинами, съемник координат с усилителем индуктированных сигналов, коммутаторы координатных шин, информационными входами связанные со счетчиком грубого отсчета, управляющими входами - с соответствующими выходами блока управления, счетчик точного

отсчета, связанный также с блоком управления и аналого-цифровым преобразователем, генератор тактовых и одиночных импульсов, элементы И и ИЛИ 1 .

Недостатком этого устройства является его невысокая точность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее план10шет с двумя взаимно ортогональными группами координатных шин, счетчик груббго отсчета, выходами через дешифратор и вентили соединенный со входами координатных шин планшета,

15 счетчик точного отсчета, индукционный съемник координат, через усилитель подключенный к одному входу схемы сравнения, блок управления, вход которого соединен с выходом

20 схемы сравнения, а соответствующие выходы - со входами вентилей, со счетчиками грубого и точного отсчетов, цифроаналоговый преобразователь, связанный со счетчиком точного отсчета и блоком сравнения {.2. Недостаток устройства заключается в недостаточно высокой его точности Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее планшет с матрицей координатных шин, подключенных к блоку питания и к выходам соответствующих ключей, входы которых соединены с распределителем импульсов и с дешифратором, и последовательно подключенные съемник ког ординат, пороговый элемент, первый элемент ИЛИ и регистр сдвига, соединенный с одними входами распреде.лителя импульсов, другие входы кото рого подключены к генератору тактовы импульсов и к выходу первого элемент ИЛИ, а выходы соединены с пороговым элементом и с первым счетчиком, подключенным к первому дешифратору, введены последовательно соединенные Нервый элемент памяти, инвертор, сумматор, другой вход которого подключен ко второму элементу памяти, делитель напряжения, другой вход которого подключен к первому элементу памяти, компаратор и триггер, выход которого подключен к одному входу цифроаналогового преобразователя, другой вход которого является входом блока, а выход соединен с компаратором, к одному входу второго элемента ИЛИ, другие входы и выход которого являются соответственно входами и выходом блока, и к одним входам первого и второго элементов памяти, другие входы которых являются входами блока. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - конструктивное выполнение блока аппроксимации координат. Устройство включает планшет 1 с матрицей координатных шин, соединенных с блоком питания (на фиг. 1 показана только шина питания), ключи 2 и 3, дешифратор j, счетчик 5, распределитель 6 импульсов, генератор 7 тактовых импульсов, регистр 8 сдвига, первый элемент ИЛИ Э, съемник 10 координат, пороговый элемент 11, блок 12 аппроксимации координат, выполненный в виде первого 13 и второго И элементов памяти,инвертора 1 сумматора 1б, делителя 17 напряжения S 4 цифроаналогового преобразователя 18 (ЦАП), триггера 19 (например Шмидта), компаратора 20 и второго элемента 21 ИЛИ. Устройство работает следующим образом. После установки съемника 10 координат в выбранную точку планшета 1 оператор нажатием кнопки Пуск Сне показана) устанавливает в начальное состояние все счетчики и записывает в младший разряд регистра 8 единицу. Сигналы генератора 7 с выхода распределителя 6 импульсов поступают на счетный вход счетчика 5, который через дешифратор и ключи 2, синхронизированные импульсами с выхода распределителя 6, осуществляет последовательное возбуждение координатных шин планшета 1 импульсами тока. Как только импульс тока появится в шине, расположенной в рабочей зоне съемника 10 координат, с выхода последнего в пороговый элемент 11 поступает положительный сигнал. При этом с выхода порогового элемента 11, синхронизируемого импульсами с рас|пределителя 6, импульс через элемент 1ЛИ 9 переводит регистр 8 в новое состояние. При этом счетчик 5 фиксирует код, соответствующий выбранной шине, за счет прекращения поступления импульсов на его счетный вход. Импульсы, поступающие на синхронизирующие входы ключей 2 с распределителя импульсов, осуществляют возбуждение одной и той же, выбранной на предыдущем этапе, шины планшета 1. Со съемника 10 координат сигналы постоянной амплитуды поступают в блок 12, где происходит их измерение с помощью управляющих импульсов распределителя. По окончании определения амплитуды сигнала, поступившего со съемника 10 координат при возбуждении выбранной шины, импульс с выхода блока 12 через элемент ИЛИ 9 и распределитель 6 поступает на вход счетчика 5, устанавливая в последнем код следующей координатной шины планшета 1; этот же импульс по заднему фронту переводит регистр 8 в следующее состояние, а импульсы тока поступают в следующую шину планшета 1. При этом амплитуду сигнала, наведенного в съемнике 10 координат, определяет блок 12, управляемый с распределителя 6 импульсов. При окончании определения этой амплитуды импульс с выхода блока 12 через : лемент 9 ИЛИ переводит регист 8 в новое состояние. На этом этапе блок 12, управляемый с очередного выхода распределителя 6, производит определение точного расстояния съемника 10 координат от выбранной на первом этапе координатной шины планшета 1. Генератор 7 импульсов через распределитель 6 переводит в начальное состояние счетчик 5. Как только блок 12 окончит точное определение положения съемника 10 координат, импульс с его выхода через элемент 9 ИЛИ переводит регист 8 в новое состояние. Начинается определение координаты у, которое осу ществляется аналогично определению координаты X, с той лишь разницей, что вместо опроса ключей 2, произво дится опрос ключей 3. Сигнал съемника 10 координат, ам плитуда которого соответствует удалению последнего от выбранной коорди натной шины, поступает в первый элемент 13 памяти, в котором по разрешающему импульсу с распределителя 6 происходит запоминание амплитуды это го сигнала. Импульс, управляющий работой первого элемента памяти 13 поступает также через элемент 21 ИЛИ на выход блока 12 и переводит регистр 8. в следующее состояние. Сигнал съемника 10 координат, амплитуда которого соответствует удалению последнего от следующей координатной шины, поступает на второй элемент 1 памяти, в котором по разрешающему импульсу распределителя 6 происходит запоминание амплитуды этого сигнала. Импульс, управляющий работой бторого элемента 14, поступает также через элемент 21 ИЛИ на выход блока 12 и переводит регистр 8 в следующее состояние. Сумматор 1б осуществляет сложение амплитуды второго сигнала с проинвертированной на инверторе 15 амплитудой первого сигнала. Делитель 17 делит величину полученного на выходе сумматора 16 сигнала на амплитуду сигнала на выходе первого элемента 13 памяти с коэффициентом, равным шагу укладки координатных шин планшета 1. Амплитуда полученного сигнала компаратора 20 сравнивает с ступенчато-803растаю цим напряжением на выходе ЦАП 18, управление которым происходит импульсами с распределителя 6 импульсов. При равенстве сигналов на выходах делителя 1 м ЦАП 18 сигнал с выхода компаратора 20 поступает на триггер 19 При этом код счетчика, входящий в состав ЦАП 18, соответствует точному значению положения съемника 10 координат на планшете 1. Сформированный триггером 19 импульс переводит элементы 13 и И памяти и ЦАП 18 в начальное состояние и через элемент 21 ИЛИ поступает на выход блока 12. Ввведение новых узлов и элементов позволило повысить точность устройства в 8-10 раз при условии колебания толщины носителя информации в диапазоне до k мм. Формула изобретения Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с матрицей координатных шин, подключенных к блоку питания и к выходам соответствующих ключей, входы которых соединены с распределителем импульсов и с дешифратором, и последовательно подключенные съемник координат, пороговый элемент, первый элемент ИЛИ и регистр сдвига, соединенный с одними входами распределителя импульсов, другие входы которого подключены к генератору тактовых импульсов и к выходу первого элемента ИЛИ, а выходы соединены с пороговым элементом и со счетчиком, подключенным к дешифратору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные первый элемент памяти, инвертор, сумматор, другой вход которого подключен ко второму элементу памяти, делитель напряжения, другой вход которого подключен к первому элементу памяти, компаратор и триггер, выход которого подключен к одному входу цифроаналогового преобразователя, другой вход которого является входом блока, а выход соединен с компаратором, к одному входу второго элемента ИЛИ, другие входы и выход которого являются соответственно входами и выходом блока, и к одним входам первогр и Btoporo элементов памяти, другие входы которых являются входами блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3818133, кл. 178-18, опублик. .

2.Авторское свидетельство СССР № 732932, кл.О Об К 11/00, 1977 (прототип).

/

т

/

х

f t i i t

S

V

W .л

лг

«J

Фг/г /

Г2

fff

2Г

fff

ZW.