Устройство ввода информации

.801337896 1)4 С 06 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Л Сс ИСА ЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВ УСТРОЙСТВО ВВОДА ОРМА(57) Изобретение относится тельной технике и может быт но в системах ручного ввода Целью изобретения является п дежности устройства. Устройс формации содержит коммута менты 4, селектор 8 импульсо ности, генератор импульсов дешифратор 3, блок 9 фиксац дополнительный источник пита зочный элемент 6 и аналоговы Введенные элементы и их с чивают повышение помехоусто ройства за счет защиты от п полнительных импульсов номе нстиническ ильев8.8) свидетельстС 06 Г 3/ОидетельствоС 06 Р 3/О о ССС 1983СССР 198(56) Авторское1105883, кл.Авторское с1012231, кл. СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК РЕТЕНИ к вычислиь использоваинформации.овышение натво ввода инционные элев по длитель, счетчик 2, ии импульсов, ния 7, нагруй сумматор 5. вязи обеспейчивости устоявления до 313378 с1Изобрстение относится к вы гисггитльгп технике и рлназначено лля ручного вволг информации я грелства вычислительной тех ники и связи.Цель изобретения - повыгпение ггялегк ности устройства.На фиг. 1 приведена схема устройства, на фиг. 2 - схема блока фиксации;фиг. 3 -- временные диаграммыУстройство (фиг. 1) содржит генератор 1 импульсов, счетчик 2, дешифратор 3, и ком 10 мутационных элементов 4, аналоговый сумматор 5, нагрузочный элемент 6, дополнительный источник 7 питания, селектор 8 импульсов по длительности, блок 9 фиксации импульсов, выходной регистр 10, выходы которого являются выходной ши ной устройства.Ьггок с) фиксации имггульсов (фиг. 2) содержит лелитель 11 частоты на п, гг-триггер 12, делитель 13 частоты гя пг.Устройство работает слелуюгцим образом.Геггератор 1 формирует послеловатс льность прямоугольных импульсов (фиг. 3, (7), изменяюгцих на елиницу в начале кажлого тактового интервала Т содержимое счетчика 2. Выхолггые сигналы счетчика 2 поступают на входы лешифратора 3 с сгг крытыми коллекторными выходами. Напряжение питания на послелние с:остуггяет от незаземленного полюса дополнительного источника 7 питания через соответствуюггисг резисторы аналогового суммагора 5 и сгсбщий нагрузочный элемент 6. Формируюгггие - 30 ся на каждом тактовом интервале Т импульсы на выходах лешифратора 3 (фиг. 1, С/ - Сl) осуществляют поочерелпое скянир е ванне подключенных к ггосггелгихг коммугя - гсиоггггых элементов.С установлением переднего фрогггя о ц - 35 релного сканирующего импульса сгебоггыггяя паразитная емкость, шунтирукгшсая соотве-. - ствующий выход лешифрятора,1, прякти пекии мгновенно разряжается через малое ссп противление нахолящегося в гасыщегии транзистора соответствукэгцегсг выхода лс - шифратора 3. Во время лействия згглгсго фронта выходной транзистор закрывается,г начинается значительно более мелленный процесс заряда ггаразитггой емкости через олин из резисторов аналогового сумматора 5, значительно превыгггягогггий по величине резистор 6 В результате вози икагоггсего заметного уллинения залних фронтов, - . .перекрытия во времени сканируюгцп:с импУльсов (фиг. 3, Сгг - -сг.1, постУпаю цих на входы аналогового сумматора 5. в выхолном 50 сигнале последнего при равенстве вхолягцих в него резисторов в начале кажлого тактового интервала Т образуются олпополярные остроконечные импульсы с эгссггонгциальной формой заднего фронта фиг. 3, сгэ). Разброс величин паразитных емкостсй 55 вызывает разброс длите.гьности т послеловательности таких импульсов, не превышающих по длительности порога срабатывягьчя 62селектора 8 импульсов по длительностиПри прикосновении оператора к одному из коммутационных элементов 4 (контактной площадке), в лальнейшем условно имег умому нажятым, емкость, шунтирующая соответствующий выхол лешифратора 3, возрастает на величину емкости тела оператора, в несколько раз превышающую вели.ину паразитной емкости. Это вызывает удлинение залнего ф 1)опта импульса (фиг. 3, (lя), сканирующего на определенном тактовом интервале нажатый коммутационный элемент 4, а слеловательно, увеличение длитльности импульса (фиг. 3, Ьз), формируюгцегося на выхоле аналогового сумматора 5 в последующем тактовом интервале. гСлитльность тг этого импульса превышает порог сраоатывания г сегектора 8. На вы.соде послелнсго в грелеггах того же тактового интервала фор ируется выхолггой импульс с фиксированной ллительностью (фиг. 3, (,г 6).11 ри продолжающемся касании оператора коммутационного элемента 4 и отсутствии помех на выхоле селектора 8 образуется послеловательность прямоугольных импульсов (фиг. 3, Ьс;), сиггхронная с ггериолом сканирования всех п коммутационных элеггеггтов и с циклическим появлением ня выхоле счет:гика 2 кола нажатого коммутационного э,гечнта 4 Однако пол воз,сействием помех в этой послеловательности возможно кяк пропяЛание. так и появление лополнительны.с имгусгьсов в тактсгвых интервалах с содержимым счетчика 2, не соогветствуюпим кол нажатого кохгмутационного элемента 4.Нервый импульс указанной ггослеловательности (фиг. 3, К,) поступает в некотором г-м тактовсгм интервале на гзхолы гх лелителя 1 частоты на и и делителя 13 частоты на т, устанавливая послелние в исхолпосостояние. Пол лействием тактовых импульсов, поступающих на счетный вхол лели- геля 1 астсгты на и, на выхоле последнего с периолп постыл сканирования гг комму гггссиоггггг.гх элементов 4 в г 1+Кп тактовые интервалы (К=1,2,3, ) формируются отрицательные ггрямоугольные импульсы. багги импульсы заЛерживаются в г.г триггере 2 на олин тактовый ингервал Т и, поступая на олин из в солон гх лссгитеггя3 частоты ня т ,фиг. 3, (l), бггокирук)т устаггсгвкх гос.гелиго в ихо гное состоя:гие синфазными с ними импульсами сигналя (фиг 3, ггс;) в г+Кп тактовые интервалы. Таким образом, последующие импульсы, поступающие в любые г+Кп тактовые интерваль: с выхоля селектора 8 на счетный вхол лелителя 13 частоты на т, вызывают переход ггослелнего в очерелное состояние и при поступлении т-го импульса формирование на его выходе сигнала (фиг. 3, Е/), поступающего на синхровхол выхолного регистра 10 и инициирующего перезапись в послелний с выхода счетчика 2 коля нажа 133789630 где Р - вероятность возникновения дополнительного импульса или подавления импульса на выходе селектора 8 на одном тактовом интервале Т. 35Однако обусловленная помехами задержка срабатывания устройства на больцгое цисло циклов сканирования, особенно при большом числе и коммутационных элементов 4, может стать заметной для оператора. Это 40 подтверждается выражением для вероятности Р 9 срабатывания устройства в присутствии помех и задержки срабатывания, равной нулю Р 9=11 - Р) 45 Отсюда следует, что устройство работоспособно лишь при достаточно малой величине Р. Выполнение этого условия в устройстве объясняется следующим образом. При использовании в основе принципа действия устройства физического эффекта, заключающегося в заряде емкости тела оператора, полезный сигнал образуется при прохождении тока заряда этой емкости через активное сопротивление в цепи заряда. Известно, что полная энергия сигната не зависит от величины этого сопротивления и равна энергии заряженной емкости. Таким образом, энергия сигнала пропорциональна 50 55 3того коммутационного элемента 4 1 фиг. 3,79)Пропадание под действием помех некоторых из выходных импульсов селектора 8 в1+Ки тактовые интервалы приводит лишь кнекоторой задержке срабатывания устройства, но с появлением первого же импульса вне указанных тактовых интервалов1 фиг. 3, 06 - пунктир), т. е. при отсутствии блокировки установки в исходное состояние делителя 13 частоты на т, последний и делитель 11 частоты на и сбрасываются в исходное состояние и процесс повторяется (фиг. 3, /8, /9 пунктир).Это приводит к более значительной задержке срабатывания устройства,Таким образом, наличие в устройствеблока 9 фиксации импульсов, фиксирующегопоступление т импульсов через интервалывремени, кратные периоду сигнала, обеспечивает низкую вероятность ложного срабатывания устройства, т. е. высокую помехоустойчивость. Такое срабатывание возможнолишь при поступлении т дополнительныхимпульсов помех через интервалы времени,кратные и тактовым интервалам, и одновременном поступлении импульсов помех через и тактовых интервалов, противофазных 25импульсам сигнала и приводягцих к их подавлению. Выражение для вероятности Ртакого события квадрату амплитуды импульсов, сканирующих коммутационные элементы 4.Введение в устройство аналогового сумматора 5, резистора 6 и дополнительного источника питания обеспечивает сканирование коммутационных элементов 4 импульсами с амплитудой, примерно равной напряжению У дополнительного источника питания, большей перепада уровней логических сигналов известных серий микросхем и ограниченной сверху лишь требованиями техники безопасности. Это приводит к существенному увеличению энергии сигнала, а следовательно, уменьшению величины Р. Например, при выборе (/=26 В достигается увеличение энергии сигнала примерно в 1 О 000 раз по сравнению со случаем сканирования импульсами ТТЛ-уровня.Кроме того, роль сопротивлений в цепи заряда емкости оператора выполняют резисторы аналогового сумматора 5. Эти резисторы имеют существенную величинх, что приводит к увеличению длительности сигнала и при соответствующем выборе временного порога срабатывания селектора 8 - к дополнительному уменьшению величины Р за счет уменьшения вероятности воздействия помех малой длительности, весьма существенных при работе различных серий цифровых микросхем.Однако введение в устройство лишь резистивного сумматора 5, нагрузоцного элемента 6, дополнительного источника 7 питания и связей между ними не обеспечивает требуемого повышения помехоустойчивости устройства и снижает вероятность воздействия помех только для уровня, необходимого для срабатывания без заметных для оператора задержек блока 9 фиксации импульсов, в совокупности с которым достигается высокая помехоустойчивость работы устройства.Таким образом, использование предлагаемого изобретения повышает помехоустойчивость устройства при большом числе коммутационных элементов, цто обеспецивается введением новы блоков и связей между ними. Это дает возможность применять изобретение в специализированны и универсальных устройствах ввода информации, повышает их надежность за счет исключения механически перемещаемых оператором коммутационных элементов.формула зобретеняУстройство ввода информации, содержащее генератор импульсов, коммутационные элементы, счетчик, дешифратор, выоды которого подключены к коммутационным элементам, выходы счетчика соединены с вхо. дами дешифратора и являются информационными выодами устройства, отяииаюи 1 ееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены блок фиксации импульсов, включающий два дели(1(сгп(риятие, г У елактор И. Касараказ 4132147ВНИИП 14 Госуда тор И. Мускасноений и открытий5и, Проектная, 4 Корре Полни изобрет а ТехрТираж ственно(т( комите 35, Москва, Ж- полиграфи (еское д. 4ород, т 13Г 11 эоизводствеипо теля частоты и триггер, селектор импульсов по длительности, аналоговый сумматор, нагрузочный элемент, дополнительный источник питания, выходы дешифратора подключены к входам аналогового сумматора, выход которого подключен к входу селектора импульсов по длительности и од(гому выводу, нагрузочный элемент, выход селектора импульсов по длительности подключен к входу сброса первого делителя частоты, первому входу сброса и счетному входу второго делителя частоты, выход генератора импульов соединен со счетными входами счетчика и первого делителя частоты и синхронизирующим входом триггера, выход которого соединен с вторым входом сброса второго делителя частоты, выход которого является синхронизирующим выходом устройства, выход первого делителя частоты соединен с информационным входом триггера, дополнительный источник питания подключен к 10 другому выводу нагрузочного элемента