Устройство для считывания графической информации с экрана электронно-лучевой трубки Советский патент 1982 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и ввода графической информации с экрана электроннолучевой трубки (ЭЛТ) в электронную вычислительную машину (ЭВМ).

Известно устройство для считывания графической информации с экрана ЭЛТ, которое содержит регистры координат X и У, ЭЛТ, световое перо, циЛро-аналоговый преобразователь, генератор импульсов , усилитель-огра-ничитель, счетчики и цепь образования маркера 1 .

Недостаток данного устройства состоит в его невысоком быстродействии.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее ЭЛТ, входы которой подключены через последовательно соединенные усилители citi- иалоп отклонения и цифро-аналоговые преобразователи к выходам соответст

вующих регистров координат, информационные входы которых соединены с первым и вторым выходами преобразователя кодов, а тактовые входы - с двумя выходами генераторов тактовых импуль сов, третий выход которого подключен через тактирующий счетчик к одному из входов преобразователя кодов, третий выход которого соединен через блок подсвета с модулирующим входом ЭЛТ, а другой вход - с выходом блока счетчиков, и световое перо, подключенное к усилителю-ограничителю J 2 }.

Однако известное устройство характеризуется недостаточно высоким быстродействием.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее усилители, соединенные с выходами соот ветствующих цифро-аналоговых преобра зователей и отклоняющей системой элек роннолучевой трубки, модулирующий вход которой подключен к формировате лю импульсов подсвета, регистры, одн входы которых соединены с генератором импульсов, подключенным к счетчи ку, другие - соединены с преобразова телем кода в последовательность, импульсов, подключенным к. счетчику и формирователю импульсов подсвета, а выходы регистров соединены со входам соответствующих цифро-аналоговых пре образователен, и съемник координат, подключенный к усилителю-ограничител введены регистр сдвига, соединенный со счетчиком и преобразователем кода в последовательность импульсов, элементы И, одни входы которых подключе ны к выходу усилителя-ограничителя, а другие - к регистру сдвига, и три г геры, одни входы которых подключены к счетчику, другие входы соединены с выходами соответствующих элементов И, а выходы триггеров подключены ко входу преобразователя кода в последовательность импульсов. На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2- - схемы, поясняющие работу устройства. Устройство содержит регистр 1 координаты X, регистр 2 координаты У, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП 3 координаты X, ЦАП 4 (оординаты У, усилитель 5 сигналов отклоне ния координаты X, усилитель 6 сигналов отклонения координаты У, ЭЛТ 7, съемник 8 координат, выполненный в виде светового пера, усилитель-ограничитель 9, формирователь 10 кода, формирователь 11 импульсов подсвета, преобразователь 12 кода в последовательность импульсов, счетчик 13, генератор 1 импульсов и управляющий вход 15 устройства. Формирователь 10 кода содержит регистр 1б сдвига, эле менты И 17-20 и триггеры . Регистры 1 и 2 координат X и У хранят цифровой код координаты центра фигуры сопровождения, а также слу жат для установки координат периферийных точек фигуры сопровождения. Усилитель-ограничитель 9 предназн чен для усиления и ограничения импульсов светового пера до определенн амплитуды. Формирователь 10 кода формирует код направления смещения центра фигу ры сопровождения относительно поля зрения светового пера. Формирователь 11 управляет яркостью луча ЭЛТ в соответствии с сигнал МИ подсвета для точек фигуры сопроцождения. Преобразователь 12 анализирует поступающие на его входы импульсы и вырабатывает соответствующие управляющие импульсы для формирования точек фигуры сопровождения. Тактирующий счетчик 13 вырабатывает управляющие импульсы. На фиг. 2 показана фигура сопровождения, состоящая из пяти точек 2528 с центром 29. Точки 25 и 27 служат для формирования кода перемещения маркера по оси X, а точки 26 и 28 - по оси У. Центральная точка 29 позволяет устанавливать маркер на считываемую точку, а также сбрасывать последний разряд регистра 16 сдвига в формирователе 10 кода. Оптимальное соотношение между размером маркера 01 и размером О 2 поля 30 зрения светового пера 8 следующее:1,5-2. На фиг. 3 показано смещенное положение поля 30 зрения светового пера 8 относительно маркера 25-29. Таким образом, точки 25 и 26 не попадают в поле зрения и, следовательно, от их подсвета световое перо не вырабатывает соответствующего импульса. Цикл определения координат светового пера осуществляется следующим образом. Сигнал Запуск, поступающий на вход устройства 15, разрешает работу генератора I импульсов. Последний вырабатывает импульсы, которые поступают на вход тактирующего счетчика 13Управляющие импульсы с генератора 1 поступают на регистры 1 и 2 координат X и У, где в зависимости от сигналов, поступающих с преобразователя 12 кода, формируются последовательно координаты точек фигуры сопровождения 25-29. С регистров 1 и 2 цифровой код координат X и У каждой точки поступает на цифро-аналоговые преобразователи 3 и координат X и У. Далее аналоговые сигналы поступают на усилители 5 и 6 сигналов отклонения коЬрдинат и с помощью отклоняющей системы ЭЛТ 7 перемещают луч в точку с заданными координатами. Одновременно в соответствии с сигналами, поступающими с тактирующего счетчика 13, преобразователь 12 формирует импульсы подсвета точек марка59pa. Эти импульсы поступают на вход формирователя 11 и второй вход формирователя 10 кода. После.выхода луча в точку с требу емыми координатами формирователь 11 усиливает импульсы, поступающие с пр образователя 12, и увеличивает яркость лума ЭЛТ 7Таким образом, на akpaHe формируется фигура сопровождения 25-28. Есл подсвечиваемые точки фигуры сопровож дения попадают в поле 30 зрения свет вого пера, фотоэлемент светового пера 8 преобразует световой сигнал в электрический, который поступает на усилитель-ограничитель 9. Отсюда импульсы поступают на первый вход формирователя 10 кода. Формирователь 10 кода по получении одного из импульсо с усилителя-ограничителя 9 запоминае сигналы, которые соответствуют точка фигуры сопровождения, попавшим в поле 30 зрения светового пера 8, и образует код направления смещения цент ра 29 фигуры сопровождения. Преобразователь 12 анализирует код, поступаю1;ий с формирователя 10 кода и формирует управляющие сигналы которые поступают на регистры 1 и 2 координат X и У. В результате этого в регистрах изменяется код координаты центра 29 фигуры сопровождения. Поскольку не все периферийные точ ки 25-28 фигуры сопровождения попадают в поле 30 зрения светового пера 8, фигура сопровождения смещается в сторону светового пера. Цикл формирования маркера повторяется до тех пор пока все точки мар кера вновь не оказываются в поле 30 зрения светового пера 8. Слежение за перемещением светового пера заканчивается установкой центра маркера на считываемую точку. Таким образом, координаты считываемой точки равны содержимому регистров 1 и 2 коопдина центра маркера и могут быть введены в ЭВМ. На фиг. a представлены временные диаграммы, поясняющие работу формиро вателя 10 кода для состояния, когда все точки маркера попадают в поле 30 зрения светового пера В. В начальный момент времени (начало фор мирования маркера) с.тактирующего счетчика 13 на форми.ровател 10. кода поступает импульс с начальной установки V НУК Этот имПуЛьс устанавливает регистр 16 сдвига и триггеры 21-2 в нулевое исходное состояние. Первый строб подсветас преобразователя 12(СТП), соответствующий подсвету точки маркера 25, поступает на формирователь 11 и формирователь 10 кода и изменяет состояние регистра 1б таким .образом, что на его первом выхйде устанавливается активный уровень. Аналогично второй импульс СТП, соответствующий подсвету точки маркера 26,.изменяет состояние регистра 16 таким образом, что на его втором выходе устанавливается активный уровень и т.д. Следовательно, регистр 16 изменяет свое состояние от каждого импульса СТП. Сигналы, соответствующие импульсам подсвета и поступающие с усилителя-ограничителя 9 СУСП) на элементы И 17-20, следуют с известной задержкой относительно сигналов СТП. Эти сигналы, совпадая с активными уровнями на выходах сдвигового регистра 1б устанавливают триггеры 2-1-2 в единичное состояние (временные диаграммы Т21-Т2). Таким образом, с формирователя 10 кода на преобразователь 12 поступает код 1111 и последний не изменяет координат центра 29 маркера. На фиг. 6 представлены временные диаграммы, поясняющие работу формирователя 10 кода для состояния, когда точки фигуры сопровождения 25 и 26 не попадают в поле 30 зрения светового пера 8. Временные диаграммы НУ, СТП, 1 вых., 2 вых., 3 вых., А вых.) в. этом случае аналогичны временным диаграммам, показанным на фиг. Ш. Поскольку точки 25 и 26 фигуры сопровождения не попадают в поле 30 зрения светового пера 8, то от их подсвета световое перо 8 не. вырабатывает соответствующего сигнала, что и показано на временной диаграмме УСП. Следовательно, и тригге- . ры 21 и 22 остаются в нулевом состоянии (временные диаграммы Т21, Т22). В единичном состоянии находятся только триггеры 23 и 2 (временные диаграммы Т23, Т2Л), так как для этого необходимо совпадение сигналов УСП : активными уровнями на выходах ре- . гистра 16. Формирователь 10 кода выдает на преобразователь 12 код 0011, что вызывает действия последнего на смещение координат центра 29 маркера по оси X вправо, а по оси У - вниз, 7 ,9 т.е. в сторону смещения поля 30 зрения светового пера 8. Отсюда можно сформулировать алгоритм смещения координат центра марке ра 32 в зависимости от кода, поступа щего с формирователя кода 10. Для координаты X: -нет смещения, если состояния триггеров 21 и 23 одинаковы; -смещение вправо, если триггер 2 находится в нулевом состоянии; -смещение влево, если триггер 23 в нулевом состоянии. Для координаты У: -нет смещения, если состояния триггеров 22 и 2t одинаковы; -смещение вверх, если триггер 2k находится в нулевом состоянии; -смещение вниз, если триггер 22 в нулевом состоянии. Анализ и изменение координат производится от момента готовности кода в формирователе 10 кода до его сброс сигналом НУ. Для плавности перемещения и точности установки координаты изменяются на величину разрешающей способности ЭЛТ. Формирование маркера 25-29 следуе производить до тех пор, пока все его точки не окажутся в поле 30 зрения светового пера 8. Введение формирователя кода позволяет ускорить формирование фигуры сопровождения, состоящей из 5 точек в раза. Формула изобретения Устройство для считывания графической информации с экрана электронн лучезой трубки, содержащее усилители, соединенные с выходами соответствующих цифро-аналоговых преобразователей и с отклоняющей системой электроннолучевой трубки, модулирующий вход которой подключен к формирователю импульсов подсвета, регистры, одни входы которых соединены с генератором импульсов, подключенным к счетчику, другие входы регистров соединены с преобразователем кода в последовательность импульсов, подключенным к счетчику и формирователю импульсов подсвета, а выходы регистров соединены со входами соответствующих цифроаналоговых преобразователей, и съемник координат, подключенный к усилителю-ограничителю, отли чающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит регистр сдвига, соединенный со счетчиком и преобразователем кода в последовательность импульсов, элементы И, одни входы которых подключены к выходу усилителя-ограничителя, а другие - к регистру сдвига, и триггеры, одни входы которых подключены к счетчику, другие входы соединены с выходами соответствующих элементов И, а выходы триггеров подключены ко входу преобразователя кода в последовательность импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № АО , кл. 3 0-172.5, опублик. 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 65137, кл. G Q6 К 11/ОП, 1977 (прототип).

Л/«25 /29 27

дг

НУ

К/

crn

fdblX

26ых Збых бых

yen

Т21

п.

I,