Устройство для ввода информации

(19) 11) 35 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Нф 33С.А.Белолипецкий ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ Н АВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение отельной технике изовано в различной детельство СССР 6 Г 3/02, 1983. тельство СССР 6 Г 3/02, 1982. Я ВВОДА ИНФОРМАЦИИ тносится к вычисли может быть испольаппаратуре подготовки и ввода информации, в частности в клавишных пультах технологического оборудования. Целью изобретенияявляется повышение надежности работыустройства при одновременном нажатиинескольких клавиш. Устройство содержит клавиатуру 1, мультиплексор 3,счетчик 4, блок 5 формирования сигнала готовности, регистр 14, блоки 15опроса клавиатуры, дешифратор 16.Устройство обеспечивает устранениевозникающих при переключениях клавишклавиатуры сбоев и защиту от дребезга, повышая тем самым надежность работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и гложет быт, использовано н различной дпдрдтуре подготовки и ввода информации, в частости н клавишных пультах техологического оборудования для сборки итегрдзп)гь)х О схем.Цель изобретения - гов:шезие здежно ти работы устройства при одновременном нажатии нескольких клавиш.Нд Фиг. приведена схема устройства для ввода инФормации; нд Фиг,2схема блока опроса клавиатуры; нафиг.3 - нременная пидгрдмма работыустройства для ввода информации,Устройство для вводя информациисодержит ш-клавишную клазиятуру 1(фиг,1), каждая из клавиш которойодним выводом подключена к корпуснойшине устройства, я вторым - к одномуиз входов клавиатуры 1, каждый изкоторых через соответствующий нагрузочный элемент 2 попключе к шинепитания устройства, мультиплексор 3,первый счетчик 4, блок 5 Формирования сигнала готовности, перзый 6 ивторой 7 элементы ИЛИ-НЕ, второйсчетчик 8, формирователь 9 импульсозтретий счетчик 1 О, первый дешифратор11, Р 8-триггер 12, э:емент НЕ 3 нрегистр 14, пз блоков 5 ороса клавиатуры, второй дешиФратор 16, синхровход 17 устройства, стробирующийвыход 18 устройства, информационныевыходы 19 устройства.Каждый из блоков 15 опроса клавиатуры (фиг,2) содержит гервый 20и второй 21 элементы И, второй 22 итретий 23 элементы НЕ, элемент ИЛИ24 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25.Устройство для ввода информацииработает следующим образом,Каждый из блоков 15 опроса клавиатуры (фиг.1) имеет три входа 26,28и 29 и два выхода 27 и 30. Первыйвход и выход являются информационными и служат для передачи данных осостоянии и-клавишной клавиатуры 1на информационные входы мультиплексора 3, вторые вход и выход - управляющие и предназначены,цля организации приоритетного опроса клавиши-клавишной клавиатуры 1, третий жевход - вход выбора блока. При "Лог.О"на этом входе блок является выключенным, и на обоих его выходах .Формируется потенциал "Лог.1", н случае же"Лог.1" на третьем входе блок счита 15 2.) 2 80 3 Г) 45 50 ется з)зрд,и и с )стояние его выходов .здвзсн тее 3) Псзнным Образом от сигдлд н,нтрзм входе блока. Подача Лог.О я этот вход приведет к Формзрон; "Лог.на первом и Лог.О" нд втором зыходах блока. Первое оказывает что информация о со)стоянии коммутируемой клавиши не передается д мультиплексор 3, второе же служит для запретя работы всех посзедуюгх блоков 15 опроса кланиату 1) .Действительно, поскольку второйвыход каждого из блоков 15 опросаклявидтуры соединен со вторым входомследующего за ним блока 15 опросаклавиатуры, то "Лог.О , появляющийсянд этом выходе, автоматически обусловит поянлеи)з "Лог.О" на втором выходе следующего зд ним блока и т.двплоть до п-го блока 15 опроса клавиатуры, Поэтому, тоддвая на управляспгий входервого блока 15 опросаклзид туры отеднях .10 Г . О ) можзозяпретигь работу всех блоков 5 опроса клавиатуры. В случае "Гог.1" навтором входе блока 15 опроса клавиатуры состояние обоих его выходов определяется состоянием первого входа,т.е. состоянием коммутируемой этимблоком клавиши и-зздвнной клавиатуры 1, При нажатии клавиши на обоихвыходах Формируется потепиал )Лог.Оа при отпускани.-"Лог,". Таким образом, при Лог.1" на вторых итретьих входах блоков 5 опроса клавиатуры работа последних целиком определяется состояниемсамой пз-клавишой клавиатуры 1,Это является основой организации приоритетного опроса клавипш-клавишной клавиатуры 1. Так, нажатие, например, к-й клавиши приведетк появлению на втором выходе к-гоблока опроса клавиатуры сигнала"Лог.О", что вызовет запрещение работы всех последующих блоков с номерами от к+1 до ш. Тем самым исключается возможность передачи несколькихсигналов включения клавиш при их одновременном нажатии, причем наибольший приоритет будет иметь клавиша снаименьшим номером,Рязберег это подробнее, Пусть, например, одновременно нажаты О-я, к-я и пз-я клавиши ш-клавишной клавиатуры 1. Поскольку нд втором выходе О-го блока 5 опроса клавиатуры фор 133597мируется потенциал Лог.О, это приведет к тому, что тот же потенциал появится на вторых выходах всех остальных блоков 15 опроса клавиатуры, в том числе и к-го, и щ-го. Это означает, что на вторых входах к-го и щ-го блоков 15 опроса клавиатуры будут присутствовать сигналы "Лог.О", которые переведут первые выходы этих блоков в состояние "Лог.", Таким образом, видно, что сигнал "Лог.О" от включения клавиш будет передаваться на информационные входы мультиплексора 3 только О-м блоком 15 опроса клавиатуры, что и требовалось доказать.Пусть в первоначальный момент времени ни одна из клавиш клавиатуры 1 не нажата, на управляющем входе первого блока 15 опроса клавиатуры установлен потенциал "Лог.1" и КЯ-триггер 12 находится в выключенном состоянии. Тогда высокий потенциап на его инверсном выходе запрещает работу второго дешифратора 16, на выходах которого при этом устанавливаются потенциалы "Лог.1". Поскольку на трех входах О-го блока 15 опроса клавиатуры присутствуют высокие уровни сигналов, на обоих его выходах также устанавливаются потенциалы "Лог.", что приводит к установлению таких же уровней на выходах всех остальных блоков .15 опроса клавиатуры, вплоть до щ-го. Таким образом, в начальном состоянии все блоки 15 опроса клавиатуры являются выбранными, работа их разрешена и они транслируют состояния клавиш щ-клавишной клавиатуры 1 на информационные входы мультиплексора 3. Нажатие какой-либо клавиши щ-клавишной клавиатуры 1 приведет к запрещению работы тех блоков опроса клавиатуры, номер которых больше, чем номе: нажатой клавиатуры, и к появлению на соответствующем информационном входе мультиплексора 3 потенциала "Лог.О". Опрос щ-клавишной клавиатуры 1 производится, когда первый счетчик 4 сформирует соответствующий. адрес для мультиплексора 3. Управляется первый счетчик 4 от источника тактовых импульсов по синхровходу 17. Когда первый счетчик 4 выбирает вход мультиплексора 3 с потенциалом "Лог,О", напряжение на выходе мультиплексора 3 также становится равным20 напряжению "Лог.О" на время, равноеодному периоду тактовых импульсов.Таким образом, если опрашиваемая клавиша щ-клавишной клавиатуры 1 нажатапостоянно, то на выходе мультиплексора 3 вырабатывается последовательность импульсов с периодом Т = щТ,.и и скважностью1 О 0 и;= щгде Ти - период импульсов, вырабатываемых щ-канальным мультиплексором 3;Т, - период входных тактовых им пульсов;щ - число каналов щ-канальногомультиплексора 3;скважность импульсов, вырабатываемых щ-канальныммультиплексором 3.Отсюда следует, что вибрация клавиатуры будет выражаться наличием навыходе мультиплексора 3 импульсов спериодом большим, чем Т, и скваж ностью большей, чем Я. Кроме того,поскольку дребезг клавиатуры имеетнепредсказуемый характер, то следуетучесть, что импульсы с периодомбольшим, чем Тина выходе мультиим30 плексора 3 могут перемещаться с импульсами с периодом равным Т . Поэтому, чтобы с достаточной степеньюточности зафиксировать действительный момент срабатывания клавишщ-клавишной клавиатуры 1, необходимо,чтобы устройство могло отличать последовательность перемещающихся импульсов с различными периодами отпоследовательности импульсов с посто янным периодом, равным Ти. В предлагаемом устройстве это осуществляется путем задания определенного числаимпульсов с периодом Т, не чередующихся с импульсами большего пе риода. Число это определяется в общем случае эмпирическим путем, нопрактика показывает, что для надежной работы устройства достаточно 16импульсов с периодом Ти.50 В предлагаемом устройстве выделение больших, чем Т, производитсявторым счетчиком 8, задание числаимпульсов с периодом, равным Тикоммутацией выхода первого дешифратора 11, а подсчет этого числа -третьим счетчиком 1 О, Осуществляетсяэто следующим образом. Формирователь9 импульсов формирует импульсы поотрицательному фронту входных, такто 133597вых импульсов. Длительность этих импульсов выбирается меньшей, чем длительность входных тактовых импульсов. Второй элемент ИЛИ-НЕ 7, выполняющий функцию И по нулям, пропускает те импульсы Формирователя 9 импульсов, которые совпадают с выходными импульсами мультиплексора 3, а первый элемент ИЛИ-НЕ 6, также выполняющий 1 О функцию И по нулям - те импульсы формирователя 9 импульсов, которые не совпадают с выходными импульсами мультиплексора 3, для чего выход последнего инвертируется элементом 5 НЕ 13, Легко можно заметить, что число импульсов, пропускаемых первым элементом ИЛИ-НЕ 6, равно скважности выходных импульсов мультиплексора 3 минус единица Импульсы с выхода пер вого элемента ИЛИ-НЕ 6 считаются вторым счетчиком 8. Поскольку последний обнуляется каждым импульсом второго элемента ИЛИ-НЕ 7, то импульс на его выходе переноса может появить ся только в том случае, если число импульсов, вырабатываемых первым элементом ИЛИ-НЕ 6, больше О,-1, т.е, при скважности выходных импульсов мультиплексора 3 большей, чем 30 Я = в, Импульс с выхода переносаимвторого счетчика 8 очищает третий счетчик 10 и устанавливает в ноль Р 5-триггер 12. Импульсы с выхода второго элемента ИЛИ-НЕ 7 подсчитываются третьим счетчиком 1 О. При достижении информацией в нем значения, закоммутированного первым дешифратором 11, на выходе последнего вырабатывается импульс, устанавливающий Р 5-триггер 40 12 в единичное состояние, определяющее момент срабатывания в-клавишной клавиатуры 1. Положительный перепад с прямого выхода Р 5-триггера 12 запи.сывает код опрашиваемой клавиши с выходов первого счетчика 4 в регистр 14 и поступает на стробирующий выход 18 устройства, сигнализируя таким образом, внешнему устройству о готовности информации и моменте срабатыва ния клавиши. В то же время низкий потенциал с инверсного выхода Р 5-триггера 12 разрешает работу второго дешифратора 16, который дешифрирует код опрашиваемой клавиши, записанный в регистре 14, При этом на всех выходах второго дешифратора 16, кроме того, номер которого соответствует номеру опрашиваемой клавиши, устанавливаются потенциалы "Лог.0", а на этом выходе - потенциал "Лог,1". Тем самым производится выключение всех блоков 1 опроса клавиатуры кроме того, который в текущий, момент времени опрашивает нажатую клавишу. При отпускании опрашиваемой клавиши первый же,импульс переноса с выхода второго счетчика 8 вновь установит Р 5-триггер 12 в нулевое состояние, и устройство перейдет в начальное положение, гооное для опроса в-клавишной клавиатуры 1.Для удобства изображения взят произвольный случай, когда в=4, а число задаваемых импульсов с периодом равно 3.формирователь 9 импульсов формирует импульсы 32 (Фиг.З)по отрицательному Фронту входных тактовых импульсов 31, При нажатии, например, к-й клавиши в-клавишной клавиатуры 1 (фиг.1) на выходах мультиплексора 3 и элемента НЕ 13 появлятся серии импульсов соответственно 33 и 34 (фиг.З) с первым периодом большим, чем Т , с последующими периодами, равными и затем снова с периодом большим, чем Т, Первый период характеризует дребезг в-клавишной клавиатуры 1 (Фиг.1) при срабатывании, последующие. - 33 и 34 (фиг,З) - ус - тановившийся режим работы в-клавишной клавиатуры 1 (фиг.1), а последний - 35 (Фиг,З) - дребезг при выключении к-й клавиши в-клавишной клавиатуры 1 (фиг.1). При подсчете импульсов 36 с выхода первого элемента ИЛИНЕ 6 второй счетчик 8 (фиг,1) выдаст в первом периоде импульс 37 переноса (Фиг.З), который подтвердит нулевое состояние В 5-.триггера 12 (фиг.1) и очистит третий счетчик 10. Когда информация в последнем достигнет значения, равного трем, на выходе первого дешифратора 11 появится импульс 38 (фиг,З), который установит в единичное состояние Р 5-триггер 12 (фиг.1) . Положительный перепад 39 на его прямом выходе (фиг,З) занесет код к-й клавиши в-клавишной клавиатуры 1 (фиг.1) с выходов первого счетчика 4 в регистр 14. Когда к-я клавиша будет будет отпущена, первый же импульс 37 переноса с выхода второго счетчика 8 (Фиг.З) вновь установит Р 5-триггер 12 (Фиг.1) в нулевое состояние.Рассмотрим случай переключения нескольких клавиш. Пусть производится переключение О-й и к-й клавиш гп-клавишной клавиатуры(фиг.1). При этом в первый момент времени пусть будет нажата к-я клавиша, затем пусть нажимается О-я клавиша так, что некоторый промежуток времени обе клавиши будут нажаты, а затем к-я клавиша отпускается и остается включенной только О-я. Когда нажата 10 55 Формула изобретения1, Устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру, мультиплексор, блок формирования сигнала готовности, счетчик, регистр, выход к-я клавиша, то в соответствии с описанной процедурой импульсы с выхода первого дешифратора 11 включат 15 В 5-триггер 12, и информация о коде нажатой клавиши будет занесена в регистр 14. Сигналом с инверсного выхода Р 5-триггера 12 будет разрешена работа второго дешифратора 16, который выключит все блоки 15 опроса клавиатуры кроме к-го. Поэтому последующее нажатие О-й клавиши не приведет ни к каким изменениям в устройстве, Такое положение будет сохранять ся до тех пор, пока не будет выключена к-я клавиша и устройство не отреагирует на это действие выключением В 5-триггера 12, Только после этого О-й блок 15 опроса клавиатуры окажет- ЗО ся снова выбранным и сможет передать состояние О-й клавиши на информационный вход мультиплексора 3, При очередном цикле опроса ш-клавишной клавиатуры 1 мультиплексором 3 нажатие О-й клавиши будет обнаружено и последует новое включение К 5-триггера 12 и занесение в регистр 14 кода О-йклавиши. Из рассмотренного примера видно, что в случае переключения не скольких клавиш предлагаемое устройство вырабатывает необходимое число стробов готовности информации, сигнализирующих внешнему устройству о произведенных переключениях, и выдает достоверную информацию о кодах переключаемых клавиш.Использование предлагаемого устройства позволяет устранить возникающие ранее при переключениях клавиш терминала сбои, повысив тем самым надежность работы оборудования, его производительность и выход годных изделий. мультиплексора соединен с информационным входом блока формирования сигнала готовности, счетный вход счетчика и тактовый вход блока формирования сигнала готовности являются синхровходом устройства, выходы счетчика соединены с адреснымивходамп мультиплексора иинформационными входами регистра, выходы которого являются информационными выходами устройства, первый выход блока формирования сигнала готовности соединен с синхровходом регистра и является стробирующим выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при одновременном нажатии нескольких клавиш, в него введены дешифратор и блоки опроса клавиатуры, информационные входы которых соединены с выходами клавиатуры, информационные выходы опроса соединены с информационными входами мультиплексора, выходы регистра соединены с информационными входами дешифратора, второй выход блока формирования сигнала готовности соединен со стробирующим входом дешифратора, управляющий вход первого блока опроса является входом разрешения работы устройства, управляющий выход каждого блока опроса соединен с управляющим входом последующего блока опроса, выходы дешифратора соединены с соответствующими входами выбора блоков опроса,2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок опроса содержит два элемента И, два элемента НЕ, элемент ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого является информационным выходом блока, выход элемента ИЛИ является управляющим выходом блока, первый вход первого элемента И является информационным входом блока, выход первого элемента И соединен с первыми входами элемента ИЛИ и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход второго элемента И и вход первого элемента НЕ являются входом выбора блока, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом элемента ИЛИ, второй вход второго элемента И является управляющим входом блока, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента И и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ.1335971 Составитель И,Карноведактор Н.Егорова Техред В.Кадар рректор М.Шароши аказ 4047 роизводственно-полиграФическое предприятие, г од, уц.Проектна 2 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5