Блок защиты клавиатуры для устройств ввода информации

(56) 1. Патент СШАкл . 340/365 С, оп2 Патент СШАкл, 340/365 Е, оп3. Авторское спо заявке Ф 26229кл. 6 06 Р 3/02,88.8)В 3.836.909,блик. 19764. 106. 011,блик. 1978,идетельство СССР9,8.04.80 (прототип 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) БЛОК ЗАЩИТЫ КЛАВИАТУРЫ ДЛЯУСТРОЙСТВ ВВОДА ИНФОРИЩИИ,. содержащий первый инвертор, вход которогосоединен с информационным входомблока и с первым входом первогоэлемента И-НЕ, выход которого подклю-чен к первому входу первого триггераи через второй инвертор подключенк первому выходу блока, второй итретий входы первого элемента И-НЕсоединены соответственно с входомсинхронизации блока и с выходомпервого триггера, входы элементасравнения подключены к первому ивторому входам сравнения блока со"ответственно, выход элемента сравнения соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого является первым управляющим .входом блока, второй управляющийвход которого соединен с первым входом элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, третий управляющий вход - с вторым и третьим входами элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, выход элемента 3 И-ИЛИ-НЕ подключен к второму выходу блока, а четвертый и пятый входы элемента 3 И-ИЛИ-НЕ - к выходу третьего инвертора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности блока, в него введены второй, третий, четвертый и пятый триггеры и делитель частоты, вход которого подключен к входу синхронизации блока, а выход - к первым входам второго и третьего триггеров и через четвертый инвертор к первым входам четвертого и пятого триггеров, второй вход четвертого триггера Е соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход пятого триггера соединен с выходом первого инвертора и с третьим входом первого элемента И-НЕ, выходы четвертого и пятого триггеров подключены к вторым входам второго и третьего триггеров соответственно, третий вход второго триггера соединен с первым входом первого триг гера, первый выход - с вторым входом первого триггера, второй выход - с шестым входом элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, выход третьего триггера подключен к третьему входу первого триггера, ко седьмому и восьмому входам элемента 3 И-ИЛИ-НЕ и к входу третьего инвер 109 б 63220 55Указанная цель достигается тем, что в блок защиты клавиатуры для устройств ввода информации, содержащий первый инвертор, вход которого Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах дляввода информации.Известен блок для защиты от помех,создаваемых клавиатурой, содержащийтриггер и формирователь сигналов 11.Недостатком блока является ограниченные помехозащищенность и надеж 1 Оность.Известен блок для защиты от помех,создаваемых клавиатурой, содержащийпроцессор с постоянным запоминающимустройством, счетчик, элемент И-НЕ,15инвертор, два триггера, элемент ИИЛИ-НЕ и, периферийный интерфейсныйадаптер 2 .Недостатком данного блока является его сложность.Известен блок защиты клавиатурыдля устройств ввода информации, содержащий первый инвертор, вход которого соединен с информационным входомблока и первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключенк первому входу первого триггера ичерез второй инвертор подключен кпервому выходу блока, второй и третийвходы первого элемента И-НЕ соединены соответственно с входом синхронизации блока и с выходом первоготриггера, входы элемента сравненияподключены к первому и второму входамсравнения блока соответственно, выход элемента сравнения соединен с 35первым входом второго элемента И-НЕ,второй вход которого является первымуправляющим входом блока, второй управляющий вход которого соединен спервым входом элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, 40третий управляющий вход - с вторыми третьим входами элемента 3 И-ИЛИ-НЕвыход элемента 3 И-ИЛИ-НЕ подключенк второму выходу блока, а четвертыйи пятый входы элемента 3 И-ИЛИ-НЕ - 45к выходу третьего инвертора 131Недостатком известного блока является то, что он может работатьтолько с такой клавиатурой, переключение элементов которой не сопровождается явлением "дребезга", что снижает надежность его работы,Цель изобретения - повышение надежности работы блока. соединен с информационным вхс;.,Ом блока и первым входом первого лемента И-НЕ, выход кстсрсгс подключен к первому входу первого триггера и через второй ицвертср подключен к первому выходу блока, второй и третий входы первого элемента И-НЕ соединены соответственно с входам синхронизации блока и с выходом первсгс триггера, входы элемента сравнения подключены к первому и второму входам сравнения блока сост-гтственцс, выход элемента сравпеция сседицен с первым входом втсрсгс элемента И-НЕ, второй вход котороо является первым управляющим вхсдсм блока, второй управляющий вход которого соединен с первым входом элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, третий управляющий вход - с вторым и третьим входами элемента 3 И-ИЛИ-ЛЕ выхсд элемецтг 3 И-ИЛИ-НЕ подключен к второму выходу блока, а четвертый и пятый входы элемецта 3 И в И-НЕ к выходу третьего инверторг, введены второй, третий, четвертью и пятый триггеры и делитель частоты, вход которого подключен к входу сиц .рснизгции блока, г выход - к первым ВХОДаМ ВТОРОГО И тРЕтЬЕГО гРИГГЕРОЗ и через четвертый ицвертср к первым входам четвертого и пятсгс триггеров, второй вход четвертогс триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход пятого триггера соединен с выходом первого инвертсра и с третьим входом первого элемента И-НЕ, выходы четвертогс н пятогс триггеров подключены к вторымвходам второго и третьего триг:еров соответственно, третий вход второго триггера соединен с первым входом первого триггера, первый выход - с вторым входом первого триггера, второй выход - с шестым входом элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, выход третьего триггера подключен к третьему входу первого триггера, к седьмому и восьмому входам элемента 3 И-ИЛИ-НЕ и к входу третьего инвертора. На фиг, 1 показана функциональная схема блока защиты клавиатурь: для устройств ввода информации, на фиг.2- структурная схема устройства для ввода информации на базе предлагаемого блока.Устройство содержит первый вто - рой третий и четвертый инвертсры 1-4,элемент сравнения 5, первый и второйэлементы И-НЕ 6 и 7, первый триггер8, информационный вход 9 блока, эле -мент 3 И-ИЛИ-НЕ 10, делитель 11 частоты, второй, третий, четвертый и пятый триггеры 12 - 15, вход 16 синхронизации блока, первьй второй и третий управляющие входы 17 - 19 блока,первый и второй выходы 20 и 21 блока, первый и второй входы 22 и 23 10сравнения блока, блок 24 защиты клавиатуры, коммутатор 25, регистр 26,счетчик 27, генератор 28 импульсов,формироватсль .29 импульсов, формирователь 30 сигналов клавиатуры, клавиатуру 31.Формирователь 30 сигналов клавиатуры включает датчики (не показаны),каждый из которых реагирует на воздействие оператора на контактную 20площадку клавиатуры 31, подключеннуюк входу датчика, при наличии стробирующего сигнала с выхода формирователя 29 импульсов, общего для всехдатчиков формирователя 30 сигналов 25клавиатуры. При этом на выходе каждого датчика, являющегося одновременно и выходом формирователя 30сигналов клавиатуры, происходит изменение логического уровня потенциала на время воздействия операторана соответствующую контактную площадку клавиатуры 3 1, подключенную квходу датчика,Счетчик 27 работает в режиме не прерывного счета импульсов генератора 28 импульсов. Выходной код счетчика поступает на адресные входы коммутатора 25, управляя работой последнего так, что на Ъыход коммутатора 25 проходит тот из его входных сигналов, номер которого равен текущему значению кода счетчика 27 на адресных входах коммутатора 25,Одновременно код счетчика 27 поступает на буферный регистр 26, с которого и снимается выходной код устройства для ввода информации,Порядок смены информации в регистре 26 при воздействии оператора 50 на клавиатуру 31 определяется тактирующим сигналом 20 и сигналом на выходе 21 обнуления этого регистра, Аормируемыми блоком 24, в соответствии с алгоритмом, определяемым ком бинацией сигналов на его управляющих входах 17 - 19 в зависимости от наличия выходного сигнала на входе 9 коммутатора 25 и импульса на входе16 синхронизации, а также совпадениякодов сигналов на входах 22 и 23сравнения. Каждой комбинации сигналов на управляющих входах 17-19соответствует свой порядок сменыинформации в регистре 26 при каждомвоздействии оператора на клавиатуру 31,Для клавиатур 31, аналогичных,например, клавиатурам с механически"ми переключающими контактами, длясрабатывания которых не требуетсяналичия стробирующих импульсов, апереключение сопровождается изменением состояния клавиатуры на времявоздействия оператора на клавиатуру,формирователь 30 сигналов клавиатурыи формирователь 29 импульсов могутотсутствовать.Блок 24 функционирует следующимобразом фиг, 1).Сигнал, образованный поочереднымкоммутированием коммутатором 25выходных сигналов клавиатуры 31,прошедших формирователь 30, черезинвертор 1 устанавливает триггер 15в едийичное состояние, если хотябы.один элемент клавиатуры 31 находится во включенном состоянии. Частота появления сигнала на входе 9при наличии одного включенного элемента клавиатуры 3 1 и отсутствии"дребезга" равна частоте коммутациикоммутатором 25 выходного сигналаформирователя 30, соответствующегоэтому включенному элементу клавиатуры. При наличии "дребезга" сигнална вход 9 поступает с частотойменьшей частоты коммутации коммутатором 25 соответствующего сигналаформирователя 30 и ограниченной снизу минимальной частотой "дребезга Возврат триггера 15 в исходное (нулевое) состояние осуществляется импульсами с выхода инвертора 4, частота следования которых за счет выбора соответствующего коэффициента деления делителя 11 устанавливается меньше минимально возможной частоты "дребезга". Поэтому если элемент клавиатуры 31 включен, то в интервале времени между двумя сосед. ними импульсами обнуления триггера 15 обязательно придет импульс уста- нова этого триггера в единичное сос тояние. Состояние триггера 15 пере- записывается в триггер 13 по перед 10966нему фронту выходного импульса делителя 11. Поэтому на выходе триггера 13 присутствует потенциал высокого уровня независимо от наличия "дребезга или помех сигнала на вхо де 9, если включен хотя бы один элемент клавиатуры. Соответственно на выходе триггера 15 появляется потенциал низкого уровня независимо от наличия "дребезга" или помех сигнала, если все элементы клавиатуры 31 находятся в выключенном состоянии.управляющий сигнал на входе 17 обеспечивает формирование тактирующего сигнала регистра 26, если в момент равенства кодов на входах 22 и 23 наблюдается устойчивое пропадание сигнала на входе 9 при выключении ранее включенного элемента М клавиатуры 31, код которого был записан в регистре 26. При этом триггеры 14 и 12 функционируют аналогично триггерам 15 и 13, причем иа выходе триггера 12 появляется низкий потенциал, устанавливающий. триггер 8 в единичное состояние, благодаря чему во время появления первого импульса на входе 9, соответствующего включенному состоянию другого 30 элементе клавиатуры 31, код которого отличен от кода, записанного в регистре 26, и синхроимпульса на входе 16,одновременно с возвратом триггеров 8 и 12 в исходное состояние осуществляется формирование выходного сигнала на выходе 20 блока.Сигнал на, входе 19 обеспечивает постоянное формирование сигнала обнуления регистра 26 при пропадании сигнала на входе 9 окончании воздей 32 ЬЪствия на элементы клавиатуры) независимо от "дребезга" и наличия помехсигнала на входе 9 вследствие чего врегистр 26 записывается нулевой код,а при наличии этого воздействия врегистре 26 записывается код за,действованного элемента клавиатуры 31,Сигнал на входе 18 обеспечиваетформирование сигнала обнуления регистра 26 при включении элементаклавиатуры 31 независимо от "дребезга" сигнала этого элемента. При этомкаждая запись в регистр 26 кода,соответствующего номеру коммутируемого элемента, сопровождаетсяобязательным предварительным обнуле-,кием этого регистра.Блок 24 в составе электронного пульта или устройства для ввода информации может функционировать совместно с клавиатурами различного типа, причем не.требует использования элементов подавления "дребезга" элементов указанных клавиатур.По сравнению с известным устройст вом изобретение имеет следующие преимущества: повышенную помехозащищенность и надежность работы, так как исключается формирование выходных сигналов блока при наличии ложных переключений своих выходных информационных сигналов вследствие наводок от источников внешних и внутренних помех, случайного кратковременного воздействия на элементы клавиатуры, функционирующей совместно с блоком и "дребезга" контактов этик элементов.