SU945876A2 - Устройство дл считывани графической информации - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  преобразовани  графической информации в цифровые коды с целью их ввода в ЭВМ,

По основному авт. св. № 714434 иэ- вестно устройство, содержащее планшет с системами взаимно перпендикул рных координатных шин, подключенных через блок согласующих элементов к формировател м токов, первые и вторые блсжи ключей, счётчики, выходы которых соединены coo-i ветственно с первым и вторым дешифраторами , генератор импульсов, выход которого подключен к входу одного из счет-, чиков, блок управлени , элемент считывани , соединенный с усилителем, генератор высокочастотных колебаний,, подключенный к одним из входов формирователей тока, инвертор, вход которого подключен м к генератору импульсов, а выход - к входу другого счетчика, элементы И н последовательно соединенные фазочувствительный выпр митель, усредн5пощий преобразователь , нуль-ор5ган и преобразователь временных интервалов в код, один из входов которого подключен к первому выходу блока управлени , второй н третий выходы которого соединены с одними та входов элементов И, другие входы которых подключешл к выходам деши чмтора, а выходы через перавые и вторые блоки ключей - соответственно к четным и нечетным координатным шннам планшета, причем выход генератора высокочастотных колебаний соединен с одним вз входов фазочувствительного выпр мтггел  Cl}

Недостатком данного устройства  вл етс  невысокое быстродействие, обусловленное необходимостью установки при считывание продольной оси элемента считывани  перпендибул рно поверхности планшета. Отклонение продольной оси элемента считывани  от вертикали приводит к погрешности преобразовани  координат за счет искажени  считанного сигнала , Евызванного изменением магнитного потока, .пронизывающего магнитную катушку элемента считывани . .При наклоне элемента считывани  его магнитна  катушка приближаетс  к координатным шинам , расположенным по одну сторону кодируемой точки графического изображени  и удал етс  от шин, расположенных TIQ другую сторону точки. Составл юща  маг нитного потока, создаваемого шинами, к которым приближаетс  магнитна  катушка будет увеличиватьс , а составл юща  nt тока , создаваемого удаленными шинами будет уменьшатьс . Соответствующее изменение амплитуд составл ющих считанно го сигнала приводит к смещению во времени точки перехода сигнала через нуль,  вл ющейс  функцией положени  элемента считывани  на поверхности планшета . Указанна  погрешность преобразовани  отсутствует при совпадении продольной оси элемента считывани  с вертикалью . Однако выполнение этого требовани  приводит к неудобству в работе и снижению скорости кодировани . Цель изобретени  - повышение быстро действи  устройства. Поставленна  лель достигаетс  тем, что в устройство введеШ) интегратор, подключенный к блоку управлени , аналоговый ключ, соединенный с выходом усре н ющего преобразовател  и с входом интегратора , и последовательно подключенные элемент задержки, вход которого сое динен с выходом «нуль-органа, триггер, другой вход которого подключен к блоку управпени , а выход соединен с входом аналогового ключа, генератор пилообразного напр жени  и компаратор, другой вход которого соединен с интегратором а выход подключен к одному входу преобразовател  временнного интервала в код. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - положение элемента считывани  и соответствующие эти положени м диаграммы сигналов на выходах усредн ющего преобразовател  нуль органа, интегратора, -элемента задержки, триггера, генератора пилообразного напр жени  и компаратора. Устройство включает в себ  планшет 1 с системами взаимно перпендикул рных координатных шин X и . Четные шины .по оси X подключены конпами через блок 2 согласующих элементов к фор мировател м 3 токов, а другими коншми к блокам 4 ключей, нечетные шины соответственно - к . формировател м 5 токов и к блокам б ключей. Четные шины по оси V подключены концами через разв зывающие диоды 7 к. формировате- 94 64 л м 8 токов, а другими концами - к блокам 9 ключей, нечетные шины соответственно - к формировател м 10 токов и блокам 11 ключей. Формирователи токов И блоки ключей соединены через элементы И 12 и 13, осуществл ющие выбор координатных шин соответственно по .оси X и по оси V , с дешифратором 14 нечетных координатных шин и дещифратором 15 четных коорщтатных шин, входы которых подключены соответственно к выходам первого счетчика 16 и выходам счетчика 17. Счетный вход счетчика 16 соединен с генератором 18 импульсов, а счетчика 17 - с инвертором 19. Импульсные входы формирователей 3, 5, 8 и Ю тока соединены с генератором 2О высокочастотных колебаний, управл ющие входы элементов И12и13-с блоком 21 yirравлени . Элемент 22 считывани  подключен к усилителю 23, усиленный сигнал с которого поступает далее последовательно на фазочувствительный, выпр митель 24, усредн ющий преобразователь 25 И нуль-орган 26. Импульс с выхода блока 21 управпени  подаетс  -аа вход преобразовател  27 временнных интервалов в код, задава  начало временного интервала. Сигнал с выхода усредн ющего преобразо вател  25 поступает через аналоговый ключ 28 на вход интегратора 29, а импульс , сформированный нуль-органом 26, подаетс  через элемент 30 задержки на вход триггера 31. Генератор пилообразного напр жени  32 подключен к входу компаратора 33, другой вход которого соединен с выходом интегратора 29. Импульс с выхода компаратора 33 подаетс  на вход преобразовател  27 временных интервалов в код, фиксиру  окончание временного интервала. Устройство работает следующим образом. Генератор 18 импульсов формирует последовательность пр моугольных импульсов на счетный вход счетчика 16 и такую же последовательность импульсов, сдвинутых по фазе на 180 фазоинвертором 19 - на счетный вход счетчика 17. ;Дешифратор 14 производит через элементы И 12 и 13 включение формирователей 5 и 10 тока и блоков 6 и 11 ключей, осуществл ющих возбуждение нечетнь1Х кокоордикатных тиин. Дешифратор 15 производит через элементы И 12 и 13 включение формирователей 3 и 8 тока и блоКОВ 4 и 9 ключей, возбуждающих четные ко;ординат№1е шины. При этом включение формирователей тока, возбуждающих группу шин, осуществл етс  элементами де 5 94 шифратора, подключенными к старшим раэ р дам счетчика, а включение ключей, обеспечивающих выбор соответствующей шины в каждой группе, осуществл етс  элементами дешифратора, подключенными к младшим разр дам счетчика. Возбуждение шин по ос м координат производитс  раздельно во времени. На первом временном такте блок 21 управлени  включает элементы И 12, обеспечива  тем самым последовательное возбуждение ши по оси X, на втором такте включаютс  элементы И 13, чем обеспечиваетс  последовательное возбуждение шин по оси V Возбуждение какой-либо координатной шины осуществл етс  при протекании по ней импульсов тока, частота следовани  которых задаетс  генератором 2О. Модул ци  импульсов тока импульсами дешифраторов 14 и 15 производитс  гак, что в каждый момент времени возбуждаютс  одновременно только две шины, например с номерами О и 1, затем 1 и 2, 2 и 3 и т. д. Диоды 2 и 7 обеспечивадот протекание тока по координатным шинам только в одном направлении.. Сигнал с координатных шин считываетс  элементом 22 считывани , магнитна  катушка в котором настроена в резонанс с частотой генератора 20. Считанный сш нал усиливаетс  усилителем 23 и поступает на фазочувствительный выпр митель 24, сигнал с выхода которого будет повтор ть или инвертировать входной сигнал в зависимости от значени  сигнала с гене ратора 20 высокой астоты. Дапое считан ный сигнал поступает на усредн ющий пре образователь 25, который выдел ет модулирующий сигнал из модулированного высокочастотного колебани  и производит его сглаживание. Нуль-орган 26 фиксирует точку перехода сигнала через нуль,  вл ющуюс  функпией положени  элемента 22 считывани  на поверхности планш та. На вход преобразоватехш 27 временных интервалов в код с блока 21 упра&лени  поступает импульс начала време но го интервала, соответствующий во времени возбуждению нулевой координатной шины. Сигнал с выхода усредн ющего преобразовател  25 через аналоговый ключ 28 открытый потенциалом с выхода триггера 31, поступает на интегратор 29, В том случае, если продольна  ось элемента 22 считывани  перпендикул рна поверхности планшета, положительна  составл юща  считанного сигнала равна его отрицатель ной состйвл юшей и на выходе интеграто ра после обработки считанного будет при76 сутствовать напр жение, равное нулю. Импульс с выхода нуль-органа, задержанный элементом ЗО задержки на врем  обработки считанного сигнала в интеграторе , устанавливает триггер 31 в состо ние 1. Последний запускает генератор 32 пилообразного напр жени  и запирает аналст овый ключ 28 с целью сохранени  напр жени  на выходе интегратора неизменным (запирание аналогового ключа предотвращает разр д конденсатора в цепи обратной св зи интегратора). Компаратор 33 осуществл ет сравнение напр жений, вырабатываемых интегратором 29 и генератором 32 пилообразного напр жени , и формирует при равенстве этих напр жений импульс окончани  временнного интервала, поступающий в преобразователь 27 временных интервалов в код. В начале шпсла преобразовани  импульс d первого выхода блсжа 21 управлени  устанавливает в исходное состо ние интегратор 29 (разр жает конденсатор в цепи обратной св зи) и триггер 31. Триргер 31, наход сь в состо нии О, открывает аналоговый ключ 28 и устанавливает в исходное состо ние генератор 32 пилообразного напр жени , подготавлива  его к запуску. Временна  добавка (фиг. 2), увеличивающа  значение измер емой координаты на посто нную величину , может быть скомпенсирована задержкой импульса с первого выхода блока 21 управлени  или путем записи соответствующего дополнительного кода в регистр преобразовател  27 временных интервалов в код перед началом каждого цикла преобразовани . Если продольна  ось элемента 22 считывани  не совпа- дает с вертикалью к поверхности планщета , то считанный сигнал деформирует с , точка перехода его через нуль смещаетс  (фиг. 2), а интегратор 29 вырабатывает напр жение, величина которого зависит от величины угла отклонени  оси элемента считывани  от вертикали, а знак - от направлени  отклонени . Сравнение напр жени  пилообразной формы, вырабатываемого со смещением во времени на некоторую величину, производитс  с напр жением смицени , вследствие чего импульс окончани  временного интервала при отклонении оси элемента считывани  от вертикали не мен ет своего положени  на временной шкале. Как видно из диаграмм сигналов на фиг. 2, временна  добавка остаетс  посто нной как при совпадени  ,так и при отклоне ши оси элемента считывани  от вертикали. Предлагаемое техничесжое решение позвол ет работать при отклонении оси элемента считывани  от вертикали в пределах от О до 45°, что значительно повышает &лстродействие устройства, снижает утомл емость оператора и приводит в конечном счете к повышению эффективности работы; Максимальна  скорость кодировани  достигаема  при ио польэовании издели  СМ6402, которое может быть прин то в качестве базового при срешнетга составл ет 48ОО точек/ч.. При использовании предлагаемого изо&ретенн  скорость кодировани  может достигать , как показывают предварительные эксперименты и расчеты, 6ООО точек/ч. Таким образом, предлагаемое техническое решение позвол ет повысить произвел дительность труда в 1,25 раза. Кроме то того, возможность свободного манипулеровашз  элемешчэм считывани  снижает напр жение оператора при работе, что прв . водит к уменьшению количества ошибок, и, следовательно, к повышению качества работы, 94 e Формула и р е т е н и   Устройство дл  считывани  графичесукой информации по авт. св. № 714434, отличающеес  тем, что с целью повышени  быстродействи , оно содержит интегратор, подключенный к блоку управлени , аналоговый ключ, соединенный с выходом усредн ющего преобразовател  и с входом интегратора, и последовательно подключенные элемент задерхоки , вход которого соединен с выходом нуль-органа, триггер, другой вход которого подключен к блоку управлени , а выход соединен с входом аналогового ключа , пилообразного напр жени  и ком1юратор, другой вход которого соединен с интегратором, а выход подклкнчен к од1юму входу преобразовател  временного интервала в код .. Итзточникй информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 714434, кл,5 Об К 11/06, 1977 (прототип).

Л

щ

фиг.1

п

/

yN

X

/

f

x

ЛТ

f

-J

-/

ЛГ

Claims (1)

1. Формула из обретения

   Устройство для считывания графической информации по авт. св. № 714434, отличающееся тем, что с целью повышения быстродействия, оно содержит интегратор, подключенный к блоку управления, аналоговый ключ, соединенный с выходом усредняющего преобразователя ис входом интегратора, и последовательно подключенные элемент задержки, вход которого соединен с выходом нуль-органа, триггер, другой вход которого подключен к блоку управления, а выход соединен с входом аналогового ключа, генератор пилообразного напряжения и компаратор, другой вход которого соединен с интегратором, а выход подключен к одному входу преобразователя временного интервала в код ..