RU2029370C1

RU2029370C1 - Device for reading-out and recording graphic information

Info

Publication number: RU2029370C1
Authority: RU
Inventors: Б.П. Еликов; А.С. Сметанин; В.А. Соколов; А.Н. Виноградов
Original assignee: Научно-исследовательский институт систем связи и управления
Priority date: 1991-09-16
Filing date: 1991-09-16
Publication date: 1995-02-20

Abstract

FIELD: automatics and computer engineering. SUBSTANCE: device is characterized by the use of a sync generator, three selectors, storage unit, multiplier, asynchronous recording unit, two switches, analogue-to-digital converter, three sinusoidal voltage generators to provide reading-out graphic information, transmission via telephone communication lines, storing and recording using a domestic television receiver. EFFECT: widened operating capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. The invention relates to automation and computer engineering.

Известные устройства считывают и регистрируют графическую информацию на планшете графопостроителя и на экране монитора. Known devices read and register graphical information on a plotter tablet and on a monitor screen.

В качестве прототипа принято устройство, содержащее планшет, образованный резистивными делителями, соединенными с соответствующими ортогональными координатными шинами, подключенными к квадратурным генераторам синусоидальных напряжений. As a prototype, a device containing a tablet formed by resistive dividers connected to corresponding orthogonal coordinate buses connected to quadrature sinusoidal voltage generators is adopted.

Недостатком данного устройства является его функциональная ограниченность, заключающаяся в том, что не решен вопрос передачи и регистрации считанной информации. The disadvantage of this device is its functional limitation, which consists in the fact that the issue of transmission and registration of read information has not been resolved.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства: передача считанной информации по каналу связи и ее регистрация на экране телевизионного приемника. The purpose of the invention is the expansion of the functionality of the device: the transmission of read information through a communication channel and its registration on the screen of a television receiver.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет, образованный резистивными делителями, соединенными с соответствующими ортогональными координатными шинами, причем номиналы резистивных делителей или шаги координатных шин выполнены по определенным соотношениям, обеспечивающим линейность фазовой характеристики считывающего устройства, введены синхрогенератор, три селектора, блок памяти, мультиплексор, блок асинхронной записи, два регистра, два коммутатора, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), третий, четвертый и пятый генераторы синусоидальных напряжений, генератор радиочастот и телевизионный приемник. The goal is achieved by the fact that in the device containing the tablet formed by resistive dividers connected to the corresponding orthogonal coordinate buses, and the values of the resistive dividers or the steps of the coordinate buses are made according to certain ratios, ensuring the linearity of the phase characteristics of the reading device, a sync generator, three selectors, a memory block are introduced , multiplexer, asynchronous recording unit, two registers, two switches, analog-to-digital converter (ADC), third, fourth and fifth ge eratory sinusoidal voltage, radio frequency generator and a television receiver.

Изобретение позволяет обеспечить простоту считывающего устройства, применив передачу графической информации по телефонному каналу, и отображение ее на обычном черно-белом или цветном телевизионном приемнике (без его доработки). The invention allows to ensure the simplicity of the reader, by applying the transfer of graphic information over the telephone channel, and displaying it on a conventional black and white or color television receiver (without its refinement).

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема блока асинхронной записи. Figure 1 shows the structural diagram of the device; figure 2 is a structural diagram of an asynchronous recording unit.

Устройство содержит планшет 1, выполненный в виде ортогональных координатных шин, соединенных резистивными делителями 2, 3, первый и второй квадратурные генераторы 4 и 5 синусоидальных напряжений, съемник 6 координат, полосовые фильтры 7, 8, фазовые детекторы 9, 10, третий, четвертый и пятый генераторы 11, 12 и 13 синусоидальных напряжений, сумматор 14, селекторы 15, 16, 17, коммутаторы 18, 19, АЦП 20, регистры 21, 22, блок 23 асинхронной записи, синхрогенератор 24, мультиплексор 25, блок 26 памяти, генератор 27 радиочастоты, телевизионный приемник 28. The device comprises a tablet 1, made in the form of orthogonal coordinate buses connected by resistive dividers 2, 3, the first and second quadrature generators 4 and 5 of the sinusoidal voltage, a coordinate remover 6, band-pass filters 7, 8, phase detectors 9, 10, the third, fourth and fifth sinewave voltage generators 11, 12 and 13, adder 14, selectors 15, 16, 17, switches 18, 19, ADC 20, registers 21, 22, asynchronous recording unit 23, clock generator 24, multiplexer 25, memory unit 26, generator 27 radio frequencies, television receiver 28.

Для получения линейной фазовой характеристики считывающего устройства при одинаковом шаге планшета номиналы резистивных делителей планшета, соединяющие каждые соседние координатные шины, могут быть, например, определены соотношением
R_i= R₁

где R_i - величина i-го резистора; Х_i - координата i-й шины планшета, или, например, при одинаковых номиналах резисторов делителя напряжения шаг координатных шин может быть, например, определен выражением
ΔX =

где Х_i-1 - координата предыдущей шины.To obtain a linear phase characteristic of the reader at the same tablet pitch, the values of the resistive dividers of the tablet connecting each adjacent coordinate buses can, for example, be determined by the relation
R _i = R ₁

where R _i is the value of the i-th resistor; X _i is the coordinate of the ith bus of the tablet, or, for example, with the same values of the resistors of the voltage divider, the step of the coordinate buses can, for example, be determined by the expression
ΔX =

where X _i-1 is the coordinate of the previous tire.

Селекторы 15, 16, 17 могут быть выполнены в виде типовых блоков фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ (Щербак Ю. Фазовая автоподстройка частоты. - Радио, 1978, N 4, с. 39-40). Selectors 15, 16, 17 can be made in the form of typical blocks of phase-locked loop PLL frequency (Shcherbak Yu. Phase-locked loop. - Radio, 1978, N 4, pp. 39-40).

АЦП 20 обеспечивает формирование цифровых представлений аналоговых сигналов Х, Y и может быть выполнен в виде типового функционально законченного АЦП последовательного приближения (Якубовский С.В. и др. Справочник. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. М.: Радио и связь, 1990, с.435). ADC 20 provides the formation of digital representations of analog signals X, Y and can be made in the form of a typical functionally complete ADC sequential approximation (Yakubovsky S.V. et al. Directory. Digital and analog integrated circuits. M .: Radio and communication, 1990, p. .435).

Синхрогенератор 24 выполнен в виде законченного блока, обеспечивающего формирование всех компонентов видеосмеси и адресов элементов по горизонтали и вертикали (Лукьянов Д.А. ПЗУ - универсальный элемент цифровой техники. Микропроцессорные средства и системы, 1986, N 1, с. 79). Synchro-generator 24 is made in the form of a complete unit, providing the formation of all components of the video mixture and the addresses of the elements horizontally and vertically (Lukyanov D.A. PZU - a universal element of digital technology. Microprocessor tools and systems, 1986, N 1, p. 79).

Блок 23 асинхронной записи (фиг.2) предназначен для формирования сигнала разрешения записи в блок 26 памяти, равного и синхронного строчному синхроимпульсу (ССИ), вырабатываемому синхрогенератором 24, и содержит два элемента И-НЕ 29, 31, триггер 30, распределитель 32 импульсов. Первый вход элемента И-НЕ 29 соединен с выходом селектора 17, второй вход - с выходом коммутатора 19 и входом управления регистром 22, а выход - с установочным входом триггера 30, выход которого соединен с вторым элементом И-НЕ 31, а вход сброса - с третьим выходом распределителя 32 импульсов. Второй вход элемента И-НЕ 31 соединен с синхрогенератором 24, а второй выход распределителя 32 импульсов - с мультиплексором 25 и блоком 26 памяти. Первый выход распределителя 32 импульсов не используется. Block 23 of the asynchronous recording (Fig. 2) is designed to generate a signal for recording permission in the block 26 of the memory equal to and synchronous to the horizontal synchronization pulse (SSI) produced by the clock 24, and contains two AND-NOT elements 29, 31, trigger 30, 32 pulse distributor . The first input of the AND-NOT element 29 is connected to the output of the selector 17, the second input is to the output of the switch 19 and the control input of the register 22, and the output is to the installation input of the trigger 30, the output of which is connected to the second element AND-NOT 31, and the reset input is with the third output of the distributor 32 pulses. The second input of the AND-NOT element 31 is connected to the clock generator 24, and the second output of the pulse distributor 32 is connected to the multiplexer 25 and the memory unit 26. The first output of the 32 pulse distributor is not used.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Квадратурные генераторы 4, 5 питают синусоидальными и косинусоидальными напряжениями крайние шины планшета 1. Поскольку шины соединены резистивными делителями 2, 3, а выходные сопротивления квадратурных генераторов близки к нулю, поэтому синусоидальные и косинусоидальные сигналы вдоль шин планшета уменьшаются от максимальной величины до нуля. Наведенные сигналы со съемника 6 координат, несущие информацию о точке прикосновения съемника координат с планшетом 1, через полосовые фильтры 7, 8 поступают на фазовые детекторы 9, 10, на вторые входы которых поступают опорные сигналы с квадратурных генераторов 4, 5. На выходах фазовых детекторов 9, 10 формируются сигналы, уровни которых линейно пропорциональны ординате Y и абсциссе Х положения съемника координат относительно планшета. Эти сигналы управляют частотами генераторов 11, 13. Информация о прикосновении съемника 6 координат к планшету 1 осуществляется замыканием микропереключателя, встроенного в съемник координат, в момент его контакта с планшетом и управляет генератором 12. Сигналы с генераторов 11, 12, 13 смешиваются в сумматоре 14, в котором формируется полный групповой сигнал, несущий информацию о съеме графического образа с планшета. С выхода сумматора 14 групповой сигнал в спектре телефонного канала поступает в линию связи. Quadrature generators 4, 5 feed the extreme tires of tablet 1 with sinusoidal and cosine voltages. Since the buses are connected by resistive dividers 2, 3, and the output impedances of the quadrature generators are close to zero, therefore, the sinusoidal and cosine signals along the tablet buses decrease from the maximum value to zero. The induced signals from the coordinate stripper 6, which carry information about the contact point of the coordinate stripper with the tablet 1, pass through phase filters 7, 8 to phase detectors 9, 10, the second inputs of which receive reference signals from quadrature generators 4, 5. At the outputs of phase detectors 9, 10, signals are formed whose levels are linearly proportional to the ordinate Y and abscissa X of the position of the coordinate puller relative to the tablet. These signals control the frequencies of the generators 11, 13. Information about the contact of the stripper 6 coordinates to the tablet 1 is carried out by closing the microswitch built into the stripper, at the moment of its contact with the tablet and controls the generator 12. The signals from the generators 11, 12, 13 are mixed in the adder 14 , in which a complete group signal is generated that carries information about the removal of the graphic image from the tablet. From the output of the adder 14, the group signal in the spectrum of the telephone channel enters the communication line.

На приемной стороне групповой сигнал поступает на селекторы 15, 16, 17. Селектор 15 выделяет сигналы положения съемника координат относительно планшета по координате Х, а селектор 16 - по координате Y. Селектор 17 формирует сигнал о прикосновении съемника координат к планшету. Выходные сигналы селекторов 15, 16 в виде уровней постоянного напряжения через аналоговый коммутатор 18 поступают на АЦП 20, в котором производится последовательное преобразование аналоговых сигналов в цифровой код. Результаты преобразования с АЦП 20 подаются в регистры 21, 22. В регистре 21 фиксируется код положения по координате Х, а в регистре 22 - код положения по координате Y. Коды в регистрах 21, 22 фиксируются сигналами записи, сформированными в АЦП 20, по окончании преобразования. Последовательность преобразования и разрешение прохождения импульсов записи в регистры 21, 22 через коммутатор 19 задаются синхрогенератором 24 по управляющим входам коммутаторов 18, 19 соответственно. Начало преобразования также задается синхрогенератором 24 по управляющему входу АЦП 20. Временной интервал управляющих сигналов на коммутаторы определен временем обработки в АЦП, а сигнал начала обработки в АЦП совмещен с началом временного интервала обработки. At the receiving side, the group signal is fed to the selectors 15, 16, 17. The selector 15 selects the position of the coordinate puller relative to the tablet in the X coordinate, and the selector 16 in the Y coordinate. The selector 17 generates a signal about the contact of the coordinate puller to the tablet. The output signals of the selectors 15, 16 in the form of constant voltage levels through the analog switch 18 are fed to the ADC 20, in which the serial conversion of analog signals into a digital code is performed. The results of the conversion from the ADC 20 are fed into the registers 21, 22. The position code in the X coordinate is recorded in the register 21, and the position code in the Y coordinate in the register 22. The codes in the registers 21, 22 are fixed by the write signals generated in the ADC 20, at the end transformations. The conversion sequence and the resolution of the passage of write pulses to the registers 21, 22 through the switch 19 are set by the clock 24 at the control inputs of the switches 18, 19, respectively. The conversion start is also set by the sync generator 24 at the control input of the ADC 20. The time interval of the control signals to the switches is determined by the processing time in the ADC, and the start signal of the processing in the ADC is combined with the start of the processing time interval.

Сигнал записи в регистр 22 одновременно подается в блок 23 асинхронной записи, разрешающий при наличии на втором входе блока сигнала с селектора 17 формировать на его выходе сигнал записи в блок 26 памяти, так как в устройстве запись информации производится во время обратного хода луча по строке, т.е. во время ССИ, а поскольку сигнал окончания формирования полного координатного адреса в регистрах 21, 22 асинхронен разверткам телевизионного приемника, необходимо формировать сигнал записи в блок 26 памяти, равный и синхронный ССИ. Блок асинхронной записи работает следующим образом. The write signal to the register 22 is simultaneously supplied to the block 23 of the asynchronous recording, which allows, at the second input of the signal block from the selector 17, to generate a write signal at its output to the memory block 26, since the information is recorded in the device during the return beam along the line, those. during the SSI, and since the signal to complete the formation of the full coordinate address in the registers 21, 22 is asynchronous to the sweeps of the television receiver, it is necessary to generate a write signal to the memory unit 26, equal and synchronous SSI. The asynchronous write unit works as follows.

Триггер 30 установлен в состояние готовности с элемента И-НЕ 29 при наличии на его входе сигнала с селектора 17 и импульса записи в регистр 22, далее сигнал готовности с выхода триггера 30 разрешает прохождение строчных синхроимпульсов с синхрогенератора 24 через элемент И-НЕ 31 на распределитель 32 импульсов (Тарабордин Б.В. и др. Справочник. Интегральные микросхемы. М.: Энергия, 1981, с.756). Так как сигнал готовности на первом входе элемента И-НЕ 31 может появиться в момент наличия сигнала ССИ на его втором входе и вследствие этого на первом выходе распределителя 32 импульсов появляется сигнал, по длительности не равный ССИ, на втором выходе формируется сигнал, равный и совмещенный с ССИ, который и используется в качестве сигнала разрешения подачи адресов записи с регистров 21, 22 через мультиплексор 25 на адресные шины блока 26 памяти и сигнала разрешения записи в блок памяти. Сигнал с третьего выхода распределителя 32 импульсов устанавливает триггер 30 в исходное состояние, чем запрещается прохождение ССИ на распределитель импульсов до прихода следующего импульса записи в регистр 22. Считывание информации с блока 26 памяти, синхронное с разверткой луча ЭЛТ, обеспечивает синхрогенератор 24, который формирует адреса считывания и управляет последовательностью подачи адресов считывания и записи через мультиплексор 25 на адресные шины блока памяти. Информация, считанная с блока 26 памяти, в последовательном коде подается в синхрогенератор 24, где формируется полный видеосигнал, который подается в генератор 27 радиочастоты, настроенный на один из телевизионных каналов, и с выхода генератора радиочастоты на антенный вход телевизионного приемника 28. The trigger 30 is set to standby from the AND-NOT element 29 if there is a signal at the input from the selector 17 and a write pulse to the register 22, then the ready signal from the output of the trigger 30 allows the horizontal clock pulses from the clock generator 24 to pass through the AND-NOT 31 element to the distributor 32 pulses (Tarabordin B.V. et al. Handbook. Integrated circuits. M: Energy, 1981, p. 756). Since the ready signal at the first input of the AND-NOT 31 element may appear at the moment of the presence of an SSI signal at its second input and, as a result, a signal does not equal the SSI in duration at the first output of the pulse distributor 32, a signal is generated at the second output that is equal and combined with SSI, which is used as a permission signal for supplying recording addresses from registers 21, 22 through a multiplexer 25 to address buses of a memory block 26 and a recording permission signal in a memory block. The signal from the third output of the pulse distributor 32 sets the trigger 30 to its original state, which prevents the SSI from passing to the pulse distributor until the next write pulse to register 22. Reading information from the memory unit 26, synchronous with the CRT beam scan, provides the clock generator 24, which generates addresses read and controls the sequence of supply of read and write addresses through the multiplexer 25 to the address buses of the memory block. The information read from the memory unit 26 is supplied in a sequential code to a clock generator 24, where a complete video signal is generated, which is fed to a radio frequency generator 27 tuned to one of the television channels and from the output of the radio frequency generator to the antenna input of the television receiver 28.

Введение новых блоков с соответствующей совокупностью связей обеспечивает простоту считывающего устройства, передачу графической информации по телефонному каналу и отображение ее на обычном черно-белом или цветном телевизионном приемнике. Сочетание технологичности изготовления планшета с линейной фазовой характеристикой и простой схемой цифровой обработки сигналов позволяет при увеличении площади считываемой информации в 1,5 раза снизить стоимость аппаратуры, в 2...3 раза по сравнению с лучшими аналогами. The introduction of new units with an appropriate set of connections ensures the simplicity of the reader, the transmission of graphic information over the telephone channel and its display on a conventional black and white or color television receiver. The combination of the manufacturability of a tablet with a linear phase response and a simple digital signal processing circuit allows for an increase in the area of read information by 1.5 times to reduce the cost of equipment, by 2 ... 3 times in comparison with the best analogues.

Claims

DEVICE FOR READING AND RECORDING GRAPHIC INFORMATION, containing a tablet formed by resistive dividers connected to the corresponding orthogonal coordinate buses, the extreme coordinate buses of both coordinates are connected to the first and second outputs of the first and second quadrature sinusoidal voltage generators, respectively, the coordinate remover, the output connected through the first and second band-pass filters with one inputs respectively of the first and second phase detectors, the other inputs of which are connected the first outputs of the first and second quadrature sinusoidal voltage generators, respectively, characterized in that a sync generator, three selectors, a memory unit, a multiplexer, an asynchronous recording unit, a series-connected radio frequency generator and a television receiver, two registers, two switches, and analog digital transducer, the first - the third sinusoidal voltage generators, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the first phase detector, coordinate stripper and second phase about the detector, the inputs of the adder are connected to the outputs of the first to third sinusoidal voltage generators, and the output is connected to the inputs of the selectors, the output of the first switch is connected to the information input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the information input of the second switch, the first and second outputs of which are connected to the first information inputs of the first and second registers, the second information inputs of which are connected to the second output of the analog-to-digital converter, and the outputs to the first and second m information inputs of the multiplexer, the output of which is connected to the first information input of the memory unit, the second information input of which is connected to the output of the asynchronous recording unit and the third information input of the multiplexer, the control input of which is connected to the first output of the clock generator, the information input of which is connected to the output of the memory unit, the second the output is with the input of the radio frequency generator, the third output is with the control input of the asynchronous recording unit, the first information input of which is connected to the second mu output of the second switch, the second information input to the output of the third selector, and the second output of the clock is connected to the control inputs of the analog-to-digital converter of the switches and the fourth information input of the multiplexer.