Устройство для ввода-вывода информации

зовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП), функционирующих в составе технологических комплексов (ЛТК) в машиностроительной и химической промышленности для сбора информации о ходе производственного процесса и для управления им. 1 ОЦель изобретения - повышение надежности устройства путем уиеньшения вероятности возникновения ошибок оператора (сбоев).На фиг. 1 изображена функциональ лая схема устройства для ввода-вывода инФормации, на фиг. 2 - схема клавиатуры, на фиг. 3 схема кодера.Устройство содержит клавиатуру 1, регистр 2, первую и вторую группы элементов И 3,5, блок индикации 4, первый элемент ИЛИ б, дешифратор 7, первый формирователь 8, триггер 9, кодер 10, второй элемент ИЛИ 11 и третий элемент ИЛИ 12, второй 25 формирователь 13, элемент сигнализации 14, элемент индикации 15, коммутационный элемент 16, информационные входы 17 и выходы 18, 19.Клавиатура содержит функциональные клавиши 20, клавишу начала работы (НР) 21, шифратор 22, элементы И-НЕ 22-24, формирователь сигнала 25 дополнительный триггер 26.Кодер состоит из вилки 27 разъема,35 контакты которой распаиваются в соответствии с кодом, присваемым оператору, розетки 28 разъема контакты которой являются информационными выходаии, к которым подключены резисторы 29, улучшающие помехоустойчивость схемы. Вилка разъема является кодовым ключом оператора.Блок индикации 4, содержит дополнительный дешифратор 30 и группу индикаторов 31.45Второй формирователь 13 содержит конденсатор 32, резистор 33 и инвертор 34.Первый формирователь 8 содержит конденсатор 35, элемент НЕ 36, триггер 37. 20 40 Информационный выход клавиатуры 1,с которого снимается параллельнымЬ-разрядный код функциональной клавиши или клавиши НР 21, соединен синформационным входом регистра 2,стробпрующий вход которого подключен 1 12183Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь 73 2к первому управляющему выходу блокаклавиатуры, на котором формируетсяимпульсный сигнал при нажатии функциональной клавиши 20 или клавишиНР 21.Момент возникновения импульсногосигнала задержан относительно начала замыкания клавишей, что исключаетвлияние "дребезга" клавиш на достоверность ввода.Второй управляющий выход клавиатуры подключен к первому входу первогоэлемента ИЛИ 6, Сигнал на этом выходеформируется только при нажатии клавиши НР 21,Блок. индикации 4 информационным .входом подключен к выходу регистра2, а управляющий вход его подключенк выходу триггера 9. К инверснымвыходам дешифратора 30 подключены индикаторы 31, аноды которых объединены и подключены к источнику питания.Конструктивно индикаторы 31 расположены рядом с функциональными клавишами 20; выполненными с возможностьюустановки в них сменных транспарантов.Блоки элементов И 3,5 состоят каждый из и двухвходовых элементов И,первые входы которых подключены кинформационным выходам регистра 2или кодера, а вторые входы объединеныи подключены к первому выходу дешифратора 7. Выходы блоков элементовИ 3,5 подключены к входаи блока элементов ИЛИ 11, который может быть .представлен в видедвухвходовыхэлементов ИЛИ. Выход блока элементовИЛИ 11 является информационным выходом устройства.Первый формирователь 8 исключаетвлияние "дребезга" коммутационногоэлемента 16 "Пуск" и формирует насвоем выходе единичный сигнал при наличии единичного сигнала на первоми втором входах.Второй формирователь 13 формируетна своем выходе единичный импульсныйсигнал при включении питания. Длительность этого сигнала определяется параметрами конденсатора 32 и резистора33. Этим сигналом через элемент ИЛИ12 происходит установка в исходноесостояние клавиатуры 1, первого формирователя 8 и триггера 9, что исключает возможность, самопроизвольнойвыдачи информации на выход и обеспечивает выключение блока индикации 4,Устройство работает следующимобразом.40 45 50 55 В исходном состоянии, после включения питания, на выходах клавиатуры1, на выходе триггера 9, на выходах первого и второго формирователей8 и 13, на выходах дешифратора 7и на выходе 18 устройства единичныесигналы отсутствуют. На управляющемвыходе кодера 10 сформирован единичный сигнал БЛК (вилка 27 не вставленав розетку 28), который через элементИЛИ 12 блокирует устройство, защищая его тем самым от несанкционированного доступа.Если на рабочем месте операторавозникла необходимость выдать туили иную управляющую команду (вмешаться в технологический процесс),то оператор, имеющий доступ к процессу, вставляет вилку 27, на которой распаян личный код, в розетку28 кодера 10. При этом снимаетсяблокировка устройства. Далее операторнажимает клавишу 21. По сигналу отэтой клавиши на выходе шифратора 22формируется код клавиши, а на выходеформирователя 25 - сигнал сопровождения (стробирования), по которомукод клавиш 21 заносится в регистр 2.Кроме того, при нажатии клавишина выходе триггера 26 устанавливает-.ся единичный сигнал, который поступает на первый вход элемента ИЛИ 6.Единичный сигнал с выхода элементаИЛИ 6 "Строб" сопровождает код нажатой клавиши на информационном входе17 устройства,Внешнее устройство, например ЭВМ,принимает код клавиши 21 (начало работы) и запрашивает код операторапутем выдачи управляющего слова навходы дешифратора 7. При этом напервом выходе дешифратора 7 формируется единичный сигнал ВКО (вызов кода оператора). Сигнал ВКО блокирует прохождение информации через группу элементов И 3 и разрешает выдачу кода оператора через группу элементов И 5 на информационный выход устройства. Этот же сигнал блокирует через элемент ИЛИ 12 клавиатуру и через элемент ИЛИ 6 поступает на выход 18. По сигналу с выхода 18 (" Строб" ) внешнее устройство принимает с информационного входа код оператора и проверяет его на соответствие ограничительному перечню. 10 15 20 25 30 35 Если код не соответствует ограничительному перечню (несанкционированный доступ), внешнее устройство формирует на информационных входах устройства код тревоги, При этом на втором выходе дешифратораформируется единичный сигнал, который включит элемент сигнализации Трево-. га" и через элемент ИЛИ 12 заблокирует устройство, исключив тем самым попытку несанкционированного доступа.Если же код оператора соответствует ограничительному перечню (операто-, ру разрешено вмешаться в технологический процесс), внешнее устройство сформирует на информационных входах дешифратора 7 код команды "Ввод".В этом случае на третьем выходе дешифратора 7 сформируется единичный сигнал, который разблокирует блок клавиатуры и включит элемент индикации 15 (" Ввод" ).При наличии сигнала индикации "Ввод" оператор нажимает ту клавишу, на транспаранте которой указана нужная операция, например: "включить охлаждение", "выключить подачу топлива и другие.Код функциональной клавиши запоминается на регистре 2 и через группу элементов И 3 и ИЛР 11 поступает на информационный выход 19 устройства. Одновременно устанавливается в единичное состояние триггер 9, Сигнал с выхода триггера 9 разбло- . кирует блок индикации и включит элемент индикации, соответствующий нажатой функциональной клавише. Далее оператор визуально контроли-,рует соответствие нажатой клавишикоманде, которую он собирался выдать, и если произошла ошибка, тооператор устраняет ее, нажимая нужнуюклавишу. Сигнал "Строб" при этих манипуляциях не вырабатывается и выдачи информации в ЭВМ не происходит.Убедившись в том, что нажата нужная клавиша (подсвечивается транспарант с нужной командой), операторнажимает клавишу "Пуск". При этомзамыкается коммутационный элемент 16и на выходе первого Формирователя8 формируется единичный сигнал, таккак на остальных его входах присутствуют разрешающие сигналы,Единичный сигнал с выхода формирователя 8 через элемент ИЛИ 6 поступает на выход 18 (" Строб" ) и внеш 12183731 О элемента,Передним Фроцтом едддддддчддого сигнала с выхода элемента НЕ 36 триггер37 устанавливается в единичное состояддде так д(ад( ца его ) входе ддри 4 Осутствует единичный сигнал с выходатриггера 9, на инверсном входе -единичный сигнал, ца прямом входе,нулевой сигнал. Если коммутационныйэлемент будет замкнут сколь угодно,45это це приведет к ложному формированию импульса ца выходе Формирователя 8, так как импульс формируетсятолько один раз по переднему Фронтусигнала с выхода элемента НЕ 36.После того, как внешнее устройство, например ЭВМ, отработает получе дддую команду, оно снова выставит ца информационных входах устройства цод команды "Ввод", На третьемвыходе дешифратора снова сформируется единичный сигнал, которым разблокируется Формирователь 8 и блок клавиатуры 1, включится элемент индинее устройство принимает код Функциональной клавиши. После приема кода внешнее устройство снимает с информационных входов 17 код команды цВвод , На третьем выходе дешифратора 7 исчезает единичный сигнал, происходит гашение элемента индикации "Ввод", блокировка Функциональных клавиш 20 блока клавиатуры и выключение Формирователя 8 (сцятие сигнала "Строб" ). Необходимо отметить, что блок индикации 4 при этолд це блокируется и элемент индикации, соответствующий нажатой Функциональной клавише, остается включенным. Это освобождает оператора от необходимости запоминать последнюю команду, выданную в ЭВМ, что в отличие от известного устройства облегчает работу оператора и обеспечивает достоверную выдачу инФормации.В устройстве устрапеца мцогократцая (ложная) выдача одной и той же команды за счет выполнения первого 25 форлдддроватехдя 8.Рассмотрим работу формирователя 8 более подробно. 11 ри замыкании коммутацпоццого элемента 16 ца выходе элемента НЕ 36 возникает едпцичный сигнал без "дребезга". Влияние "дребезгакоммутационного элемента устраняется за счет конденсатора 35, который сглаживает "дребезг" при включедддддд и выключении коммутационного35 кации 15 "Ввод" и оператор может выдать следующую команду описанным образом.Таким образом, за счет дополнительного введения в устройство для ввода-вывода информации кодера 10, триггера 9, элементов ИЛИ 11, 12, второго формирователя 13, элемента сигнализации 14, элемента индикации 15, коммутационного элемента 16 с их связями в изобретении повышена надежность устройства за счет исключения возможности ложной выдачи информации при несанкционированном доступе, исключения возможности многократной (ложной) выдачи команды при однократном нажатии на клавишу, обеспечцвании возможности редактирования до выдачи команды по внешнему устройству, обеспечения индикации выданной команды, исключения возможности ложной выдачи информации при включении питания.Формула изобретенияУстройство для ввода-вывода информации, содержащее клавиатуру, регистр, первую и вторую группы элементов И, первый элемент ИЛИ, блок индикации, дешифратор и первый формирователь, информационный выход клавиатуры соединен с входом данных регистра, выход которого подключен к к входам элементов И первой группы, выход первого элемента ИЛИ является стробирующим выходом устройства, вход дешифратора является информационным входом устройства, первый выход соединен с входом элементов И второй группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью повышения надежности устройства путем уменьшения вероятности возникновения ошибок оператора и сбоев, в него введеныкодер, второй и третий элементы ИЛИ, элементы сигнализации и индикации, коммутационный элемент, триггер и второй формирователь, стробирующий вход регистра объединен с первым установочным входом триггера, и подключен к первому стробирующему выходу клавиатуры, второй стробирующий выход которой соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя, первый выход дедддифратора подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второму входу первого элемента ИЛИ ивходу элементов И первой группы,второй выход - к входу сигнализатора и второму входу третьего элемента ИЛИ, выход второго формирователясоединен с третьим входом третьегоэлемента ИЛИ, четвертый вход которого подключен к выходу кодера, вы Оходы которого подключены к входамэлементов И второй группы, выходтретьего элемента ИЛИ соединен спервым входом первого формирователя,первым входом клавиатуры и вторым установочным входом триггера, выходкоторого подключен к второму входупервого формирователя, к установочному входу блока индикации, информационный вход которого подключенк выходу регистра, третий выходдешифратора подключен к третьемувходу первого формирователя, соединенному с вторым входом клавиатурыи через элемент индикации с шинойнулевого потенциала, выходы элементов И первой и второй групп подключены к входам второго элемента ИЛИ,выходы которого являются информаци"онными выходами устройства, .выходкоммутационного элемента соединен счетвертым входом первого формирователя.1218373 Составитель И,АлексееТехред Т.Дубинчак Корректор М. Пожо 4/5 Редактор М.БандураЗаказ 1132/56 Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д