Устройство для считывания графическойинформации

Устройство для считывания графическойинформации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Сециалистииескик

Республик

xiii 807349,Ф л, К АВТОРСКОНУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аат. саид-ву (22) Заявлено 2603.74 (21) 2008370/24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 230281. Бюллетень No 7 Дата опубликования описания 230281 (51)м. к,.з

G 06 К 11/00

Государственнмй комнтет

СССР по делам нзобретеннй я отарытна (53) УДК 681. 327.12 (088.8) (72) Автор изобретения

В.П.Руденко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано при автоматизации процессов ввода информации, представленной в графической форме, в память цифровых вычислительных машин.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет в виде системы координатных шин и шифраторов на трансформаторах с ферритовыми сердечниками, конструктивно не связанных с планшетом, блок обработки информации и элемент съема информации (1 1.

Недостатком этого устройства является аппаратурная.сложность и нетехнологичность конструкции. ,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому. является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, выполненный в виде системы взаимноперпендикулярных координатных шин и емкостных шифраторов, выходные пластины которых соединены с координатными шинами, а входные. — с блоком обработки информации, подключенным . к элементу съема информации (2).

Однако это устройство имеет существенные недостатки: сложную технологию изготовления планшета, малое отношение сигнал-шум при считыванйи информации, высокую стоимость.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что координатные шины планшета разделены по каждой координате на зо-ны, в каждой из которых входные пластины емкостного шифратора соединены попарно и перекрывают удвоенное количество выходных пластин, причем выходные пластины, соответствующие одноименным координатным шинам каж I5 дой зоны, объединены между собой и подключены к дополнительным выходам блока обработки информации.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 — конструкция

20 планшета; на фиг. 3 — временная диаграмма основных сигналов устройства считывания графической информации.

По каждой координате планшет имеет шестнадцать координатных шин, 25 которые по координате Х имеют сквозную нумерацию от Х до Х„, а по координате У вЂ” от Ул до J«. Все сигналы на .временной диаграмме соответствуют установке элемента съема инфор30 мации в точке, которая расположена

807349 на планшете .по координате Х посреди, не между координатными шинами Х и Х (в равносигнальной зоне), а по координате У непосредственно возле координатной шины У .

В состав устройства входит планшет 1, элемент 2 съема информации, блок. 3 обработки информации Пла— шет 1 за счет емкостной связи связан со входом элемента 2 съема информации, выходом подключенного к блоку 3 обработки информации, второй вход которого соединен с клеммой

4 "Запуск", а импульсные позиционные выходы подключены: основные — ко входам 5 и б емкостных шифраторов планшета 1, дополнительные - к координатным входам 7 и 8 планшета 1.

Блок 3 обработки информации включает в себя генератор 9 импульсов, выходом подключенный к вентилям 1-го и 2-ro полуциклов 10 и 11, управляющие входы которых соединены с выходами счетчика 12 полуциклов, а выходы подключены соответственно к тактовым входам распределителей 13 и

14 импульсов опроса шин Х и У и через элемент ИЛИ 15 связаны с тактовым входом распределителя 16 импульсов опроса емкостных шифраторов Х н У.

Схема 17 получения импульсов отсчета кодов двумя входами связана с усилителем 18, двумя другими входами подключена к выходам счетчика 12 полуциклов и ко входам распределителя

16 импульсов, цифровые выходы которого соединены с разрешающими входами групп вентилей 19 и 20, управляющие входы которых соединены с 1 и 2 входом схемы 21 сброса и подключены соответственно к первому и второму выходам схемы 17, подключенной третьим и четвертым выходом соответственно ко входам младших, разрядов регистров 22 и 23 координат, входами (П-1) старших разрядов соответственно подключенных,к выходам вентилей 19 и 20, а выходами связанных с цифровыми выходами блока 3 обработки инфс рмации. Клемма 4 "Запуск". соединена с пятым входом схемы 17, со входами установки в нуль регистров

22 и 23 координат с третьим входом схемы 21 сброса, первый выход которой соединен со счетным входом счетчика 12 полуциклов, а второй, третий и четвертый выходы подключены соответственно ко входам установки в нуль распределителя. 13 импульсов, счетчика 12 полуциклов, распределителя 14 импульсов,и распределителя

16 импульсов, причем .позиционные выходы распределителя 16 импульсов подключены к импульсным позиционным выходам блока 3 обработки информации, дополнительные импульсные. выходы которого подключены к позиционным выходам распределителей 13 и 14 им5

3S

$0

5S

ЬО пульсов. 24-36 - выходы блоков (фиг.1).

Планшет 1 содержит на диэлектрической подло кке 37 систему вэаимноперпендикулярных ко рлинатных шин

38 и емкостных шифраторов, состоящих иэ входных 39 и выходных 40 пластин, расположенных по разные стороны концов координатных шин 38, Быходные пластины 40 по каждой координате соединены на одной стороне с четными

3 а на другой стороне с нечетными координатными шинами 38 и:оторые позиционно разделены на 2 зон 41 по /2" + координатных шин н каждой зоне при четном и и на 43 . эон по

Д -" + 1 координатных шин в каждой зоне при нечетном и где n - разрядность устройства и расположены с интервалом 42 следования, равным удвоенной величине разрешающей способности планшета 1, причем выходные пластины 40, соответствующие одноимен» ным координатным шинам каждой эоны

41, объединены между собой и подключены к группам координатных входов

7 и 8 планшета 1, а входные пластины

39 в каждой зоне 41 попарно объединены, перекрывают удвоенное количество выходных пластин и подключены к группам входом 5 и 6 емкостных шифраторов планшета 1, при этом длина

43 входной пластины равна длине выходной пластины 40. 44-61 - входы планшета (фиг.2).

Устройство работает следующим образом..

При формировании кодов координат используется принцип развертывающего преобразования, при котором осуществляется подсчет числа координатных шин от начала отсчета до положения элемента съема информации над выбранной точкой планшета. 1.

Конструкция планшета 1. позволяет производить подсчет не всех шин планшета, а только тех, которые находятся внутри эоны 41. При этом импульсы поступающие с выходов блока

3 обработки информации на входы емкостных шифраторов. планшета 1, производят сканирование.эон 41 планшета, т.е. происходит подсчет зон. Информация о номере зоны 41 передается на координатные шины через емкостные шифраторы. Таким образом, каждая координатная шина 38 закодирована двумя импульсами разной полярности, один из которых несет информацию о номере зоны 41, а другой — о номере координатной шины 38 внутри эоны.

Местоположение названных импульсов относительно начала отсчета зависит от выбранной эоны 41 и координатной,шины 38 элементом 2 съема информации, но всегда информация о номере эоны 41 поступает раньше, чем информация о номере коорлипатной шины 38, расположенной в данной зоне. Это

807349 кроме того, на вход распределителя

16 импульсов, направляя.распределенные во времени импульсы на входы б планшета 1 Схема 17 содержит триггер, кипп-реле, вентили. Обрабатывая поступившую информацию, схема 17 решает логическую задачу выделения импульса отсчета кода Х с помощью им-пульса, поступающего с выхода 24 грубого канала усилителя 18, а также с помощью высокого потенциала, поступающего с н.ыхода 26 счетчика 12 полуциклов. При этом возможны два случая: если элемент 2 съема информации расположен точно над координатной шиной, то на выходе 28 схемы 17 формируется импульс отсчета кода Х, который поступает на управляющий вход вентилей, если элемент 2 съема информации установлен посередине между .координатными .шинами (в равносигнальной зоне), то дает возможность использовать информацию о номере зоны 41 для исключения многозначности о номере координатной шины 38. В исходном состоянии в регистрах 22 и 23 координат хранится предыдущий код координат

Х и у, а счетчик 12 полуциклов и распределители импульсов 13, 14 и 16 находятс» в сброшенном состоянии.

Генератор 9 импульсов генерирует непрерывную последовательность импуль1 .сов частотой порядка.1 мгГц; которые поступают на входы вентилей 10 и

11 полуциклов. На выходе названных вентилей импульсов тактовой частоты нет, так как вентили 10 и 11 закрыты нулевыми уровнями, поступающими с выходов 26 и 27 счетчика 12 полуцик= лов. В момент прихода на клемму 4 импульса запуска начинается 1-й полу— цикл работы устройства и схема 21 вырабатывает на выходе 32 импульс, . который, поступая на счетный вход счетчика 12 полуциклов формирует на

его выходе 26 высокий потенциал, раз. решающий прохождение импульсов тактовой частоты на тактовый вход распределителя 13 импульсов, а через элемент ИЛИ 15 — на тактовый вход распределителя 16 импульсов. Импульс запуска, кроме того, устанавливает в нулевое состояние регистры 22 и

23 координат и все узлы схемы 17.

В первом полуцикле в каждом такте меняется состояние распределителя 13 импульсов, а на его позиционных выходах формируются распределенные во времени импульсы, которые поступают на координатные входы 8 планшета 1 и возбуждают координатные шины 38 планшета 1 по оси Х. Параллельно с распределителем 13 работает распределитель 16 импульсов, который в первом полуцикле опрашивает входы 6 емкостных шифраторов планшета 1 по оси

Х. Распределитель 16 импульсов также в каждом такте меняет свое состояние но с позиционных выходов на планшет

1 поступают распределенные во времени импульсы, период следования которых на один период тактовой частоты меньше или больше цикла работы распределителя 13 импульсов. Период следования импульсов с распределителя 16 импульсов выбран не кратным циклу работы распределителя 13 импульсов для исключения многозначности.отсчета кодов координат, если элемент 2 . съема информации установлен на границе двух зон 41 координатных шин 38.

26 кроме импульса отсчета кода Х, схема

В первом полуцикле считываемый разнополярный сигнал о координате

Х усиливается в усилителе 18 и по грубому и точному каналу поступает на два входа схемы 17. Для селекции координаты х на вход схемы 17 подается высокий потенциал с выхода 26 счетчика 12 полуциклов, с выхода которого высокий потенциал поступает, 17 формирует на выходе 30 импульс уточнения кода Х, который устанавливает в "1" младший разряд регистра координат 22. В первом полуцикле цифровые выходы распределителя 16 импульсов все время готовят группу вентилей 19 и 20 по разрешающим входам.

С приходом на управляющий вход вентилей 19 импульса отсчета кода Х, одно из состояний распределителя 16 импульсов, которое он приобрел при подсчете импульсов тактовой частоты к мо-, менту появления импульса отсчета кода Х, переписывается в регистре 22 координат в (П-1) старших разрядов.

Если есть импульс уточнения кода Х, то через период тактовой частоты в младший разряд регистра координат запишется единица. Импульс отсчета кода, кроме того, поступает на вход

40 схемы 21-, которая через время, несколько большее, чем период тактовой частоты, формирует на выходах 32, 33 и 35 импульс (см.фиг.3). Данный импульс устанавливает в нуль распреде4 лители импульсов 13 и 16 и переводит в новое состояние счетчик 12 полуциклов. При этом на выходе 26 счет чика 12 полуциклов устанавливается нулевой потенциал, а на выходе 27у0 единичный. Начинается второй полуцикл. Во втором полуцикле работают распределители 14 и 16 импульсов, которые посылают распределенные во времени импульсы соответственно на входы 7 и 5 планшета 1 для возбужде.ния координатных шин 38 по оси У.

Форьырование кода координаты У происходит. аналогично координате Х. Импульс отсчета кода У и импульс уточ, нения кода У формируется соответст60 венно.на выходах 29 и 31 схеьы 17.

При записи кодов разряды 2, 2, 2 о

2 цифровых выходов распределителя

16 импульсов переписываются в разряды

24, 2, 2 2 регистров координат

65 ?2 и 23. В соответствии с диаграм807349 мой на фиг.3 в регистр координаты Х, будет эаписан код 11000, что соответствует десятичному числу "24".

Череэ период тактовой частоты по координате Х проиэойдет уточнение кода и в регистре 22 будет храниться десятичное число "25", При этом на планшете 1 шина Х,7 эакодирована нулем, шина ХЭ - двойкой, шина Х учетверкой и т.д. Нечетными эначения« Ми ф T ° 6 ° ЕДИНИЦЕЙ р ТРОЙКОЙ р 71ЯТЕР» р ,кой и т.д, на планшете 1 эакодированы равносигнальные эоны,т,е. середины интервалов следования координатных шин. Аналогично по координате У и регистре 23 будет эафиксировано десятичное число "4". После Формирования 1$ координаты У схема 21 вырабатывает на выходах 34 и 35 импульс, который устанйвлиВает В нулевО6 состояни6 распределители импульсов 14 и 16 и

«6Т««2 полуциклов »TQ Ó им- 20 пульсу эаканчивается второй полуцикл и устройство готово к формированию новой координаты Х и У ° C приходом на клемму 4 импульса запуска, У рой раб т "оги - 2$

При ОдинаковойераэрядцосTI и раэрешающей способности известного и предлагаемого устройства планшет последнего имеет следующие положительные качества упрощающие технологию

ЕГО ИЭГОТОВЛЕНИЯ1

1. Имеет в двй раза меньше координатных шин. При этом в два раэа возрастает инте1эвал следОвания коорди» натных шин и ширина выходных пластин емкостного шиФратора. 3$

2. При одинаковой длине выходных пластин емкостного шиФратора иэвестного и предлагаемого устройства, в предлагаемом устройстве выходная пластина всей длиной взаимодействует 40 с одиим раэрядом (в известном - с 10), что эквивалентно выигрышу по длине в 10 раэ.

3. С учетом увеличения в два раза ширины выходной пластины площадь 4$ взаимодействия выходных и входных пластин емкостного шифраторд увеличивается в 20 раэ. Вто Дает воэможтребования к минимальной толщине диэлектрика планшета.

Таким образом, планшет предлагаемого устройства может быть иэготовлен на предприятии со средним уровнем раэвития технологии производства

Массовое производство планшетов может быть наложено иэ Фольгнрованных пленокр преднаэначенных для много слойного печатного монтажа.

Формула изобретения

Устройство длн считывания графической информации, содержащее пла11шбт(Выполненный В Виде системы Вэаимно ерпендикулнрных координатных шин и емкостных шифраторов, Выходные пластины которых соединены с координатными шинами, а Входные - с блоком обработки информации, подкл16ченным к элементу съема информации, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в нем кООрдинатные шины раэделены по каж дой координате на эоны, в каждой иэ которых входные пластины соединены попарно и перекрывают удвоенное количество выходных пластин, причем выходные пластины, соответствующие одноименным координатным шинам каждой эоны, объединены между собой и подключены к дополнительным выходам блока обработки инФормации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бурмистров А.И., Подымов B,ß.

Устройство для ввода графической инФормации. Труды 1-й Всесоюзной конФеренции по вычислительным системам, 1968, "Вычислительные системы", Бып. 6, с. 19-21.

2. Патент США Н 3573755, кл. 340-173, 1971 (прототип).

807349 иу

В

М

Ю

М

28

Ю

Ц

t

t

t

t

t с

t

Составитель В.Киселев

Техред T. Маточка Корректор, В.Синицкая

Редактор Л.Белоусова

Эаказ 296/77 Тираж 756 Подписное

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

4>илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 ff

Й

У(, 8

J) ,TS

zi

t

t

t

1

t .t

1