Устройство для считывания графической информации

 

3I32ll

О Л И С.,А",-Н И Е

И 3 О Б - Г- Н

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.XI I.1968 (№ 1294420/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 31.VIII.1971. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания ЗО.XII.1971

МПК G 06k 11!00

Комитет по делам заобрвтвиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.327.12(988.8) Авч оры изобретения

Э. Н. Леонович, В. П. Савенков, В. В. Кунавин, В. Ф. Заневский и А. А. Рассказов

Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к устройствам, позволяющим вводить в электронно-вычислительные машины (ЭВЧ) .координаты точек любых графических изображений.

Известны устройства для считывания графической информации, содержащие ферромапштный планшет с рамками, расположенными на его поверхности по двум осям координат, ферромагнитный щуп, генераторы тактовых и одиночных импульсов, блоки опроса рамок, управляющие триггеры, дешифраторы, вентили и счетчики координат. Однако эти устройства имеют существенные недостатки: невысокую точность и большое количество оборудования, — что снижает их надежность и ограничивает применение.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства. Цель достигается тем, что рамки .координатного поля планшета разбиты на группы, причем входы рамок с одинаковыми номерами подключены к выходам соответствующих вентилей блоков опроса, а выходы объединены и подключены ко входам общего блока подключения рамок; счетный вход триггера коррекции соединен с выходом щупа, а выход подключен к счетному входу триггера младшего разряда счетчика координат.

На фиг, 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — схема коммутации координатных рамок в оперативном поле рабочего планшета.

Блок 1 содержит планшет 1 с координатными рамками 2 (каждая из .координатных ра5 мок планшета на фиг. 1 изображена одной линией для лучшей обозримости схемы).

Блок II принятия сигналов опроса предназначен для получения, усиления и различения по полярности сигнальных импульсов при сов10 падении положения указателя с опрашиваемой рамкой. Блок содержит щуп-указатель 8, связанный с ним предварительный усилитель

4, выход которого связан с формирователями

6 и 6, пропускающими сигналы в соответствии

15 с полярностью при нахождении указателя точки соответсгвенно в первой или во второй половине рабочего поля. Выходы формирователей объединяются схемой «ИЛИ» 7.

Блок III опро-àкоординатных ра,мок Х со20 держит триггер 8 управления формированием координаты Х, триггер 9 управления опросом координатных рамок, управляемые этими триггерами вентили 10, 11, счетчик 12 номера рамки в группе, управляющий через дешифра25 тор 18 группой 14 вентилей опроса рамок.

Триггеры 8, 9 нулевыми входами связаны через ключ 16 с генератором 16 одиночных импульсов, а единичными — с тем же генератором 16 через линию задержки 17 и ключ 16.

30 Кроме того, нулевой вход триггера 8 связан со

313211

3 схемой «ИЛИ» 7 блока II, а нулевой вход триггера 9 — с выходом блока IV, Единичный выход триггера 8 подан на вход вентиля 10, вход которого подключен к генератору 18, а выход — к схеме «ИЛИ» 19, второй вход которой связан с аналогичным вентилем блока Ч опроса координатных рамок У. Триггер 9 управляет вентилем 11, входом связанным с генератором 18, а выходом — со счетным входом счетчика 12 и импульсными входами вентилей

14 опроса.

Блок V опроса координатных рамок Y включает триггер 20 управления формированием координаты У, триггер 21 управления опросом координатных рамок У, управляемые этими триггерами вентили 22, 28 соответственно, счетчик 24 номера рамки в группе, управляющий через дешифратор 25 вентилями 26 опроса рамок. Нулевые входы триггеров 20, 21 связаны через ключ 15 с генератором 16. Кроме того, нулевой вход триггера 20 связан со схемой «ИЛИ» 7. Единичный выход триггера

20 подсоединен к вентилю 22 формирования координаты Х, импульсный вход которого подан на генератор 18, а выход через схему

«ИЛИ» 19 на вход «+2» блока Vl измерения координат. Триггер 21 управляет вентилем 28, связанным входом с генератором 18, а выходом со счетным входом счетчика 24 и импульсными входами вентилей 26.

Блок IV подключения координатных рамок содержит счетчик 27 групп, счетный вход которого через схему «ИЛИ» 28 связан с выходами счетчиков 12 и 24 номеров рамок в группах, а выходы поданы на дешифратор 29, унравляющий вентилями 80, каждый из которых соединен с определенной группой рамок по обеим осям, и триггер 81 окончания опроса, связанный через ключ 82 фиксирования координаты с импульсным выходом счетчика 27, причем импульсный выход «0» триггера 31 подан на нулевой вход триггера 9 и единичные входы триггеров 20 и 21, а импульсный выход

<1» подан на нулевой вход триггера 21.

Блок И измерения координат содержит счетчик 88 координат, установочными входами связанный с переключателями для установки начала координат переключатель Х 84 и переключатель У85, причем единичный установочный вход старшего разряда счетчика координат связан еще с формирователем б, а выходами — с вентилями 86 выдачи кода, подключенными через ключ 82 к импульсному выходу счетчи|ка 27.

Блок И содержит также триггер 87 коррекции координаты, импульсным выходом «1» связанный со счетным входом счетчика 88 координаты, счетным выходом — со схемой

«ИЛИ» 7, а нулевым входом — с импульсным выходом счетчика 27 и генератором 16. Нулевые входы счетчика 83 через схему «ИЛИ» 88 подключены к генератору 18 и выходу счетчика 27.

Для покрытия всей площади оперативного поля внутренними (рабочими) областями ко5

65 ординатных рамок последние располагают со взаимным перекрытием (фиг. 2). Расстояния между осями проводов, образующих рамки, равны заданному шагу квантования изображения. Начальными областями отсчета координат по каждой из осей выбираются заштрихованные области двух крайних рамок. Для опроса по осям Х и У координатные рамки одним своим концом подключены к выходам вентилей 14 и 26 соответственно, а другим— к вентилям 80 подключения групп рамок. Для наглядности пояснения принципа коммутации по каждой из осей взято по восемь рамок. Все рамки одного направления разбиваются на две половины, отличающиеся между собой направлением протекания тока при опросе; рамки первой половины рабочего поля наводят в катушке указателя точки положительный импульс, рамки второй половины — отрицательный.

Полярность сигнала указателя точки указывает, в какой половине рабочего поля он находится, и в случае нахождения во второй половине к коду числа на счетчике добавляется число 2" —, где и — количество цифровых разрядов счетчика. В связи с этим рамки Хо, Хь

X>, X> подсоединены к выходам а или а группы вентилей 14 своими правыми шинами, а ра лки Х, Х, Хь Х7 — левыми.

Для сокращения количества выходных вентилей в группах 14, 26 внутри каждой половины рамок одной оси также образуют группы, которые связаны с вентилями 80, при помощи которых они поочередно подключаются для опроса. В рассматриваемом примере для первой половины рабочего поля это рамки Хо, Xi, Х, Х>, а для второй — Х,, Х, Хь Х>. При большом количестве рамок (1000 и более) такая их коммутация дает большую экономию оборудования. Для оси Y производится точно такая же коммутация координатных рамок.

Рамки обеих осей с одина ковыми номерами обьединяются между собой на соответствующих выходах вентилей 80.

Устройство считывания чертежей предназначено для работы в полуавтоматическом режиме. Сущность его работы заключается в снятии координат точек, выбираемых оператором в прямоугольной системе координат.

Рабога устройсгва происходит следующим образомм.

Обрабатываемый чертеж располагается на рабочем планшете 1, оператор указателем 3 нажимает чертеж в выбранной им точке. При этом внутренний и внешний корпуса указателя 8 перемеща|отся относительно друг друга, происходит замыкание ключа 15, отчего срабатывает генератор одиночных импульсов 1б, устанавливающий начальные нулевые коды на всех триггерах схемы устройства, а через линию задержки 17 — единичные состояния на триггере 8 управления формированием координаты Х и триггере 9 управления опросом координатных рамок Х, При этом импульсы с рабочего генератора 18, проходя открытый

313211

10 триггером 8 вентиль 10, поступают через схему «ИЛИ» 19 на счетный вход «+2» счетчика

88 координат (счетный вход триггера второго младшего разряда) — начинает формироваться координата Х. Импульсы с генератора 18 проходят также вентиль 11, открытый триггером 9, и поступают на импульсные входы вен-тилей 14 опроса координатных рамок и на счетчик 12 номера рамки в группе. Так как в процессе работы счетчика его дешифратор 13 выдает открывающие потенциалы поочередно на всех шипах, то поочередно будут открываться вентили 14, выходы которых поданы на входы рамок 2. Следовательно, синхронно с формированием координаты происходит посылка импульсов поочередно во все координатные рамки одной группы. Выбор группы для подключения осуществляется при помощи счетчика 27 через его дешифратор 29 и группу вентилей 30, число которых равно числу групп. К тем же выходам вентилей 14 подсоединены, но только с обратным протеканием тока, координатные рамки второй половины рабочего поля. При опросе рамки, находящейся под острием указателя (под выбранной точкой чертежа), в катушке указателя 8 индуцируется импульс тока, который служит сигналом для прекращения формирования первой координаты. Этот сигнал предварительно усиливается усилителем 4, потом при помощи формирователей 5 и б полярности определяется его принадлежность первой или второй половине поля.

В обоих случаях этот сигнал установкой триггера 8 в «О» прекращает формирование координаты Х, а в случае нахождения указателя во второй половине поля поступает дополнительно на счетный вход старшего триггера счетчика 88, добавляя тем самым число

«2» к коду счетчика 83.

После прекращения формирования координаты вентиль 11 продолжает быть открытым, и опрос рамок продолжается. После опроса всех рамок одной группы происходит переполнение счетчика 12, он выдает импульс, поступающий через схему «ИЛИ» 28 на счетчик 27, который через дешифратор 29 открывает очередной вентиль 80, подключая следующую группу рамок. Это происходит до тех пор, пока не переполнится счетчик 27, после чего импульс переполнения через посредство выходных вентилей 86 выдает ход счетчика 83 в накопитель информации (ЭВМ, перфоратор, цифропечатающее устройство) и сбрасывает через схему «ИЛИ» 38 счетчик 33 в «0». 1 роме то

ro, импульс переполнения счетчика 27 поступает на счетный вход триггера 81 окончания опроса, который при перекантовке .со своего импульсного выхода «О» устанавливает в единичное состояние триггеры 20, 21, выполняющие для координаты У аналогичные триггерам 8 и 9 функции.

В процессе опроса всех рамок одного направления сигнал в указателе в некоторых случаях появляется дважды, так как коордп15

65 натные рамки уложены со взаимным перекрытием. В усилителе средней частоты (УСЧ) это используется в качестве дополнительного признака для указания положения указателя внут ри рамки, что позволяет, подсчитав в процессе формирования координаты количество рамок до совпадения с указателем и внося коррекцию «+1» при нахождении указателя над областью пересечения рамок, повысить точность отсчета вдвое. Формирование координаты ведется с подачей импульсов от генератора 18 на счетный вход триггера второго младшего разряда счетчика 33 («вес» каждого импульса равен «2»), а затем происходит корректировка кода счетчика 88. Для этой цели служит триггер 87, на счетный вход которого после формирования поступают импульсы с указателя 3.

Если последний находится над областью рабочего поля 1, покрытой (для одного направления) только одной рамкой, то в нем наводится только один импульс, который перекантует триггер 37 коррекции в единичное положение. При этом коррекции не происходит.

Если же под указателем находится область поля 1, покрытая двумя рамками, то ня триггер 87 поступает два иМпульса, и с его импульсного выхода «1» поступает сигнал на счетный вход «+1» счетчика 83 (младший разряд) — происходит коррекция координаты.

Так как начальной областью отсчета в рабочем поле 1 (фиг. 2) выбраны области, покрытые одной рамкой, а формирование координат производится синхронно с опросом, и каждый импульс при этом весит «2», то нечетные координаты будут получены с ошибкой «+1». Для исключения ее при работе в системе координат планшета .перед формированием ка кдой координаты на счетчике 88 предварительно необходимо установить число « — 1», что осуществляется при помощи переключателей 84, 85 установки начала координат.

Формирование координаты Y осуществляется аналогичным образом, с тем различием, что триггеры 20 и 21 устанавливаются в «1» с импульсного выхода «О» триггера 31, а в «0» триггер устанавливается вторым импульсом переполнения счетчика 27.

Переключатели 34 и 35 предназначены также для выбора начала координат в произвольной точке чертежа при расположении последнего в любой части рабочего поля. Перед началом работы оба переключателя необходимо установить в положение « — 1» и определить координаты центра системы координат чертежа относительно системы координат рабочего планшета. Однако для того, чтобы автоматически учитывать поправку « вЂ” 1» для определения последующих координат перед нахождением Х и У переключатели следует установить не в положение « — 1», а в положение «О».

После определения Х, 1 (с учетом поправки) переключатели устанавливаются в положение их ооратного кода; формирование координат прп этом происходит B системе координат чертежа, жестко связанной с носителем ицформа7 ции, Чтобы иметь возможность снять показания счетчика для координаты Л, в цепи сигнала запуска устройства на формирование координаты У (выход счетчика 27) ставится ключ

82 фиксирования координаты, который в этом случае должен быть разомкнут.

Предмет изобретения

Устройство для считывания графической информации, содержащее ферромагнитный планшет с перпендикулярными токопроводящими рамками, расположенными на его поверхности по двум осям координат, ферромагнитный щуп, 313211 генераторы тактовых и одиночных импульсов, блоки опроса рамок, управляющие триггеры, дешифраторы, вентили и счетчики координат, отличающееся тем, что, с целью повышения на5 дежности работы устройства, в нем рамки координатного поля планшета разбиты на группы, причем входы рамок с одинаковыми номерами подключены к выходам соответствующих вентилей блоков опроса, а выходы объ10 единены и подключены ко входам общего блока подключения рамок; счетный вход триггера коррекции соединен с выходом щупа, а выход подключен к счетному входу триггера младшего разряда счетчика координат.

Фиг. 1

Фиг 2

Составитель Т. А. Ничипорович

Техред Л. В. Куклина Корректор О. Б. Тюрина

Редактор И. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3349/9 Изд. № 1416 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5