Устройство для ввода информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 801408 А я 4 С 0 ЬР ИЙ СЕСЗОБРЕТЕНИ 513ЕЛЬСТВУцвлв1 фЛ САНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИД 24 авод СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельство СССУ 1008727, кл. С 06 Р 3/02, 1981Топалер Л.И., Фомин В.И.,Хватов Г.Н. Устройство ввода инфмации с клавиатуры - Механизацияавтоматизация производства. 1984В 4, с, 34, рис.1.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и може быть использовано для организации ручного ввода информации в управляющие или вычислительные системы. Цель изобретения - расширение области при менения устройства за счет сокращенин числа выходных шин. Устроиство содержит первый блок коммутационных элементов, генератор импульсов, счетчик, распределитель импульсов, мультиплексор, элемент И, второй блок коммутационных элементов, фильтр напряжения питания, состоящий из накопительного элемента и разделительного элемента на диоде, инвертор. Система сканирования последовательно опрашивает коммутационные элементы первого блока, Если нажатия нет, импульсы генератора импульсов через элемент И и инвертор проходят на выход устрой" ства, после опроса всех элементов на выход устройства выдается синхроим 9 пульс большой длительности. При замы- кании коммутационного элемента перво го блока синхроимпульс вырабатывается в момент опроса этого коммутационного элемента. Таким образом, номернажатой клавиши кодируется число- импульсным кодом, 5 ил.ЭаМИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можететь использовано для организацииучного ввода информации в управляюе или вычислительные системы.Цель изобретения - расширение обасти применения устройства за счетокращения числа выходных шин., На фиг.1 показана Функциональная 10хема устройства; на фиг,2 - времене диаграммы работы устройства; нафиг.3 и 4 - варианты конструкции приимающих устройств; на Фиг.5 - блокхема алгоритма ЭВМ по обслуживанию 15стройства.Устройство содержит первый блок 1оммутационных элементов генератор2 импульсов, счетчик 3, распределитель 4 импульсов, мультиплексор 5, 20элемент И 6, второй блок 7 коммутаци"онных элементов, фильтр напряженияпитания, состоящий из накопительногоэлемента 8 и .разделительного элемента на диоде Э, инвертор 10. На фиг.5цифрами обозначены следующие действия алгоритма: 1 - обнулить результат; 2 - проверить йаличие синхроим,пульса; 3 - проверить наличие переднего фронта сигнала; 4 - увеличить ЗОзначение результата на единицу; 5 -проверить, больше ли значение результата числа 79;.6 - проверить нажа-иеклавиши "Управляющий символ"; 7проверить нажатие клавиши "Верхний, регистр" 8 " установить признак от сутствия ввода; 9 - сформировать кодклавиши нижнего регистра 10 - сформировать код клавиши верхнего регист ра 11 - сформировать код управляющего символаУстройство работает следующим об"разом,Генератор 2 импульсов вырабатываетимпульсы, запускающие счетчик 3 и 45распределитель 4, Распределитель 4используется для опроса строк первогоблока 1. Счетчик 3 управляет включением каналов мультиплексора 5 дляопроса колонок блока 1. Последовательно с частотой следования импульсов генератора 2 импульсов на выходах распределителя 4 импульсов появляется сигнал логической единицы,который подается на строки матрицыблока 1. После появления сигнала навыходе переноса распределителя 4 импульсов, счетчик 3 увеличивает своезначение на единицу и подготавливает для опроса через мультиплексор 5 следующую колонку матрицы блока 1. Таким образом, производится последовательный опрос всех контактов блока 1.Если ни один из контактов блока 1 не был замкнут, то после восьмидесятого импульса с генератора 2 импульсов старший выходной разряд счетчика 3 принимает значение логической единицы и выход мультиплексора 5 блокируется в состоянии логического нуля, При этом блокируется также прохождение импульсов с генератора 2 через элемент И 6 на выход устройства. Блокировка осуществляется в течение времени, пока старший разряд выхода счетчика 3 остается в состоянии логи" ческой единицы, т.е. в данном случае,в течение прохождения восьмидесяти импульсов с генератора 2 импульсов (фиг.2, диаграмма А). Если один из контактов блока 1 был замкнут в том по счету такте, когда опрашивается указанный контакт, логическая единица с выхода распределителя 4 импульсов через замкнутый контакт и включенный канал мультиплексора 5 посту"пает на вход разрешения предварительной установки счетчика 3. Счетчик 3 устанавливается в состояние, определяемое нажатием клавиш блока 7, а старший разряд его выхода принимает значение логической единицы.Далее, аналогично указанному, блокируется выход мультиплексора 5. Время блокировки определяется установленным значением счетчика 3 (фиг.2диаграммы В и С). На выходе устройства в момент блокировки прекращаетсяпоявление импульсов с генератора 2импульсов и формируется импульс длительностью, по крайней мере в десятьраз превышающей период следованияимпульсов с генератора 2 импульсов.Этот импульс используется для синхронизации процесса подсчета числа импульсов на выходе устройства, по количеству которых судят о том, какой контакт блока 1 замкнут, Блок 1 содержит семьдесят девять контактов (контакт между колонкой и строкой с нулевыми номерами устанавливается), что с учетом переключения регистров клавиатуры дает возможность распознать 128 знаковых кодов и коды 28 Функциональных клавиш, Если ни один из контактов блока 1 не замкнут, навыходе устройства появляется последо4 36 30 3 14084. вательность из восьмидесяти импульсов; Подсчет импульсов необходимо производить после окончания синхронизирующего импульса, распознаваемого по длительности.В случае одновременного нажатия клавиш блоков 1 и 7 последовательность импульсов на выходе устройства сопровождается различными по длительности импульсами синхронизации. Измеряя длительность синхронизирующего импульса, можно судить, в каком режиме, задаваемом контактами блока 7, находится устройство при нажатии клавиш блока 1. Такими режимами может быть временное переключение регистров клавиатуры; верхний-нижний, русский-латинский; режим формирования управляющих символов и т,п. 20Устройство допускает дублирование контактов блоков 1 и 7. В случае необходимости большого количества ре" жимов работы клавиатуры контакты кла" вишного блока 7 следует подключить к 25 входу предварительной установки счетчика 3 через шифратор, преобразующий позиционный код на входе в двоичный выходной код. вязки должен быть соединен с входом порта 13 ввода.Питание элементов устройства ввода информации с клавиатуры осуществляется через выход устройства. При этом положительный потенциал с резис" торов 11 и 14 через диод 9 поступает на шину единичного потенциала устройства. Накопительный элемент 8 фильтрует напряжение питания устройства и препятствует его падению в момент включения инвертора 10. Диод 9 исключает возможность разряда элемента 8 в цепь нагрузки выхода устройства. В качестве элементной базы для реализации предлагаемого устройства должны использоваться элементы с микромощным потреблением, например изготовление по КМОП-технологии.Элементы серии интегральных микросхем К 561 в частности допускают режим короткого замыкания выхода распределителя 4 импульсов, что позволяет осуществлять одновременное замыкание нескольких контактов блока 1 в одной колонке. При этом идентифици.руется та клавиша, которая опрашивается первой. Частота генератора 2импульсов устройства должна быть выбрана в зависимости от задержек, полу" чаемых в соответствующих ветвях программы (фиг.5).Предложенное устройство позволяет сократить число присоединяемых электрических линий до двух, включая линии шин питания, и осуществлять работу внескольких режимах. Формула из обретения Устройство для ввода информации, содержащее генератор импульсов, распределитель импульсов, счетчик., первый блок коммутационных элементов, мультиплексор и элемент И, выход геннератора импульсов соединен с первым входом элемента И и входом распределителя импульсов, выход переноса котторого соединен со счетным входом счетчика, выходы младших разрядов которого соединены с адресными входами мультиплексора, информационные выходы распределителя импульсов соединены через коммутационные элементы первого блока с информационными входами мультиплексора, о"т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства эа . На фиг.3 и 4 показаны варианты подключения устройства к ЭВМ. Подключение может быть осуществлено без гальванической развязки с помощью резистора 11 и порта 12 ввода (фиг.З). При этом шина нулевого потенциала порта 12 ввода должна быть подключена к шине нулевого потенциала устройства для ввода информации с клавиатуры, а информационный вход порта 12 - к 40 выходу устройства. Подключение осуществляется витой парой из двух электрических линий связи длиной до трех метров. При большей длине целесообразно использовать подключение уст .ройства для ввода информации с клавиатуры с гальванической развязкой. При этом шина нулевого потенциала (фиг.4) дополнительного источника питания,гальванически не связанного с шинами источника питания порта 13 ввода, должна соединяться с шиной нулевого потенциалаустройства. Выход устройства подключается через токоограничивающий резистор 14 и вход элемента 15 гальванической раз 55 вязки к шине положительного потенциа" ла дополнительного источника питания. Выход элемента 15 гальванической раз 1408436счет сокращения числа выходных шин, устройство содержит -второй блок ком" Мутационных элементов, инвертор и фильтр найряжения питания, состоящий з разделительного элемента на диоденакопительного элемента, вклвченноо между шиной положительного напряения и шиной нулевого потенциала, ыходы второго блока коммутационных 10 лементов соединены с входами предваительной установки счетчика, выход таршего разряда которого соединен с входом блокировки мультиплексора нвторым входом элемента И, выход которого соединен с входом инвертора, выход которого соединен с анодом диодаразделительного элемента и являетсявыходом устройства, катод диода разделительного элемента соединен с ши"ной положительного напряжения, выходмультиплексора соединен с входом раз"решения предварительной установки исчетчика.