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

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относится к автомати ке, вычислительной технике и может быть использовано для создания полуавтоматических устройств ввода графи ческой информации в электронные вычислительные машины.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, выполненный в виде системы двух взаимноортогональных ко ординатных шин, входы которых через блоки опроса шин соединеныс последовательно подключенными дешифратором, счетчиком и первым регистром координат, съемник координат, соединенный с блоком усиления, блок управления, подключенный к счетчику, первому и второму регистрам координат и элементам И, блоку сравнения и регистрам сдвига, интерполятор, соединенный с элементами И и с вторым регистром координат, аналого-цифровой преобразователь, подключенный

К блокам управления, усиления и к последовательно соединенным регистрам сдвига, выходы которых соединены с блоком сравнения и с элементами .

Недостатком указанного устройства является ограниченная точность вследствие дополнительной погрешности измерения координат при изменении толщины носителя информации и-з-за

10 абсолютного измерения амплитуды измерительного сигнала, .наводимого в съемнике координат при протекании тока по координатным шинам, огрйничивающим участок считывания.

15

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами взаимно перпен20дикулярных координатныхШИН, подключенных через первый и второй блоки вентилей к коммутаторам, генератор 39 импульсов, выход/которого соединен с управляющими входами первого и второ го блока вентилей,а управляющий ; вход - с одним из выходов блока управления, другие выходы которого под ключены соответственно к управляющему входу третьего блока вентилей, к входам счетчика точного отсчета координат и к входам счетчика грубого отсчета координат, выходы которого соединены с входами коммутаторов, съемник координат, подключенный к усилителю считывания, первый и второй блоки памяти, блоки деления и блок сравнения, выход которого подключен к входу блока управления, соответствующие выходы которого соединены с управлянхчими входами первого и второго блоков памяти и блоков деления, выходы которых подключены к блоку сравнения, а другие входы через первый и второй блоки памяти - к прямому и инверсному выходам усилителя считывания Ц 2 J. В этом устройстве отсутствует погрешность, связанная с изменением толщины носителя вследствие обеспечения относительного измерения ампли туды измерительного сигнала, наводимого в съемнике при протекании тока по координатной шине, расположенной внутри участка считывания. Однако оно характеризуется ограниченной точ ностью, связанной с наличием операций измерения, сравнения, деления и преобразования аналоговых сигналов, имеющих ограничения по точности выполнения операций. Так, наличие наст раиваемых аналоговых делителей напряжения в блоках делителей, выходы которых подключены к входам блока срав нения, вносит дополнительные погрешности, складывающиеся из погрешностей их изготовления и настройки. Цель изобретения - повышение тоЧмости устройства. Поставленная цель достигается тем что в известное устройство, содержащее планшет, выполненный в виде системы двух взаимно ортогональных координатных, шин, подключенных к соответствующим ключам групп, одни входы которых соединены с первым и вторым коммутаторами соответственно, первый счетчик, -вход которого подключен к распределителю импульсов, а выход соединен с одними входами элементов И группы, другие входы которых подключены к распределителю импульсов и 14 . к второму счетчику, соединенному с распределителем импульсов и с входами первого и второго коммутаторов, и последовательно подключенные съемник координат, первый усилитель и блок сравнения, соединенный с распределителем импульсов, введены модуляторы, подключенные к распределителю импульсов, третий коммутатор, входы которого соединены с блоком сравнения, с распределителем импульсов и с модуляторами, а выход подключен к другим входам ключей групп, и последовательно соединенные фильтр, вход которого подключен к выходу первого усилителя, второй усилитель, ключ, другой вход которого подключен к выходу блока сравнения, триггер, другой вход:которого подключен к соответствующим входам первого и второго модуляторов, а выход соединен с распределителем импульсов, и элемент И, другой вход которого подключен к распределителю импульсов, а выход соединен с входом первого счетчика. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит планшет 1 с координатными шинами, ключи первой 2и второй 3 групп, первый k и второй 5 коммутаторы, распределитель 6 импульсов, группу элементов М 7 первый 8 и второй 9 счетчики, съемник координат 10, первый усилитель- 11, фильтр 12, блок 13 сравнения, преобразователь , третий коммутатор 15 и модулятор 16 и 17. При этом распределитель 6 импульсов включает синхронизатор 18, делитель 19 частоты, генератор 20 импульсов, формирователь 21 сигналов,а преобразователь 1 содержит второй усилитель 22, ключ 23, триггер 2 и элемент И 25. Устройство работает следующим образом. По сигналу синхронизатора 18 распределителя 6 устанавливаются в исходное состояние делитель 19, блок 13 и счетчики 8 и 9, после чего делитель частоты 19 начинает вырабатывать импульсы опроса координатных шин, которые одновременно поступают на третий коммутатор 15 и через фор- . мирователь 21 на.вход счетчика 9 грубого отсчета. Через третий коммутатор 15 импульсы опроса поступают в ключи 2 или Зи в зависимости от того. по какой из координат производится измерение, подаются сигналы соответственно на горизонтальные или вер тикальные шины планшета 1. Номер воз буждаемой шины определяется коммутаторами i или 5, счетчиком 9 содержимое которого изменяется на единицу 1падшего разряда каждый раз после поступления очередного импульса с выхода делителя частоты 19 чере формирователь 21. Таким образом, возбуждение координатных шин производится последовательно по возрастающим номерам. При последовательном возбуждении координатных шин в съемнике координат 10 наводится электрический измерительный сигнал, который усиливается усилителем 11 и подается на вход блока 13, в которой анализируется полярность наведенного сигнала. Если сигнал, наведенный в съемнике координат 10, отсутствует или имеет отрицатель ную полярность, то блок 13 сигналом на одном из своих выходов разрешает поступление следующего опросного импульса через формирователь 21 на вхо счетчика 9- При изменении полярности наведенного в съемнике 10 сигнала на противоположную на одном из выходов блока 13 появляется сигнал, запрещающий дальнейшее поступление опросных импульсов через формирователь 21 на вход счетчика 9 и устройство перехо дит в режим точного определения местоположения съемника координат 10, При этом тем же сигналом с выхода блока 13 переключается третий коммутатор 15 и .разрешает поступление периодических импульсных модулированных сигналов с выходом первого и вто рого модуляторов 16 и 17 через трети коммутатор 15 на вход ключей 2 или 3 На первые и вторые входы модуляторов 16 и 17 поступают импульсные периодические сигналы различных частот с выходом делителя частоты 19. При этом тип и характер модуляции (ШИМ, AMMi ФИМ) определяется модуляторами. Номера координатных шин, на которые подаются эти сигналы, определяются соответственно коммутаторами или 5 в зависимости от состояния счетчика в момент перехода устройства в режим точного определения координат- считываемой точки. Одновременно сигналом с другого выхода блока 13 разрешается работа . преобразователя Тй, Сигнал, наведенный в съемнике координат 10, усили1 .4 вается усилителем 11, фильтруется фильтром 12, настроенным на частоту первой гармонической составляющей огибающей пеиродических модулированных импульсных сигналов, опрашивающих координатные шины на участке считывания , и поступает на вход усилителя 22, затем с выхода усилителя 22 полученный сигнал через ключ 23, управляемый сигналом с блока 13, поступает на вход триггера 2, на другой вход которого подается опорный сигнал с делителя 19 частоты. При этом на выходе триггера 2 появляется сигнал, длительность которого соответствует величине рассогласования фаз сигналом, наведенным в съемнике координат, и опорным. Этот разностный сигнал с выхода триггера 2k поступает на вход элемента И 25На другой вход этого-элемента подаются импульсы тактовой частоты с выхода генератора 20 импульсов. На вы-, ходе элемента И 25 образуется импульсная последовательность, число импульсов в которой соответствует длительности импульса рассогласования фаз. Эти импульсы поступают на вход счетчика 8. По окончании импульса рассогласования фаз, т.е, по окончании выработки точного значения координаты считываемой точки по заднему фронту импульса рассогласования фаз с выхода триггера 2, синхронизатор 18 вырабатывает импульсы, по которым осуществляется перезапись содержимого счетчиков грубого 9 и точного 8 отсчета координат через элементы И 7 в ЭВМ и установка счетчиков 8 и 9 блока 13 в исходное состояние, а затем аналогичным образом производится измерение другой координать считываемой точки. Наибольший эффект от применения устройства получают при обработке источников информации, изображенных в метрической форме, например в области картографии. Кроме того реализация устройства позволяет значительнЬ увеличить расстояние между координатными шинами планшета по сравнению с прототипом, поскольку при точном определении.местоположения съемника координат на участке считывания полностью используется восходящий участок амплитудной характеристики измерительного сигнала в отличие от прототипа где используется

79

только лишь линейная ее часть, составляющая примерно от общей длины восходящего участка. Это позволяет сократить объем оборудования, необходимого для управления коммута цией координатных шин,, что, в свою очередь, позволяет побысить надеж ность устройства и технологичность его изготовления. При существующей оптовой цене на ПКГМО и. используемой элементной базе экономия при изгoтoвлeни l одного устройства 3,5 +,0 тыс.руб.

Формула изобретения

Устройство для считывания графической, информации, содержащее планшет, выполненный в виде системы двух взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к соответствующим ключам групп,, одни входы которых сое динены с первым и вторым коммутаторами соответственно, первый счетчик, вход которого подключен к распределителю импульсов, а выход соединен с одними входами элементов И группы другие входы, которых подключены к распределителю импульсов и к второму счетчику, соединенному с распределителем импульсов и с входами пер18

вого и второго коммутаторов , и последовательно подключенные съемник ко ординат, первый усилитель и блок сранения, соединенный с распределителем импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности оно содержит модуляторы, подключенны к распределителю импульсрв, третий коммутатор, входы которого соединены блоком сравнения, с распределителем импульсов и с модуляторами, а выход подключен к другим входам ключей групп, и последовательно соединенные фильтр, вход которого подключен к выходу первого усилителя, второй усилитель, ключ, другой вход которого подключен к выходу блока сравнения, триггер, другой вход которого подключен к соответствующим входам первого и второго модуляторов, а выход соединен с распределителем импульсов и элемент И, другой вход которого подключен к распределителю импульсов а выход соединен с входом первого счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР №661578, кл. G Об К 11/06, 1976 (прототип).