Устройство для ввода информации

(54) У (57) И литель пользо работЦель ности ияни иг / ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 080349/24-240.06.860.10.87. Бюл. Мц 40.М. Приходько81.327.11(088.8)Авторское свидетельство СССР 420, кл. С 06 Р 3/02, 1982. орское свидетельство СССР 010,кл. С 06 Р 3/02, 1983, СТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ эобретение относится к вычисной технике и может быть исвано в составе комплексов оби информации на базе ЭВМ. зобретения - повышение надежустройства путем устранения я на его работу одновременног нажатия нескольких элементов коммутации и их дребезга. Для этого вустройство, содержащее генератор импульсов 1, элемент И 2, счетчик 3,дешифратор 6, клавиатуру 7, регистр5, 0-триггер 9, введены элементыНЕ 11, 12, КБ-триггер 20, элементыИ-НЕ 14, 19, счетчик 16,дешифратор17, счетный триггер 15, второй Ртриггер 18. Введенные элементы поэволяют исключить влияние одновременныхнажатий двух и более элементов коммутации клавиатуры 7 и их дребезга,что повышает быстродействие устройства, так как исключается вмешательство оператора для исправления возникающих ошибок, 3 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам клавишного ввода информации, работающим в составе комплексов обработки информации на базе ЭВМ, реализующих режим диалога между оператором и ЭВМ.Целью изобретения является повышение надежности устройства.На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы работы устройства.Устройство содержит генератор 1 импульсов, элемент И 2, первый счетчик 3, индикатор 4, регистр 5, первый дешифратор 6, клавиатуру 7, элемент 8 коммутации, первый Э-триггер 9, второй элемент НЕ 10, первый элемент И-НЕ 11, первый элемент НЕ 12, третий элемент НЕ 13, второй элемент И-НЕ 14, счетный триггер 15, второй счетчик 16, второй дешифратор 17, второй Р-триггер 18, третий элемент И-НЕ 19, КЯ-триггер 20, информационные выходы 21 устройства, выход 22 готовности устройства.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на выходе КБ-триггера 20 (фиг. 2) состояние "1" и сигналы с генератора 1 импульсов поступают через элемент И 2 на вход первого счетчика 3, последовательно формирующего все кодовые комбинации символов, вводимых при помощи устройства ввода информации. Первый дешифратор 6 осуществляет преобразование двоичного кода поступающего на его вход с выхода счетчика 3 в позиционный код, Если нет нажатых клавиш, то с объединенного выхода клавиатуры 7 снимается "1" (фиг,2,). Инвертированный первым эле- О 1ментом НЕ 12 выходной сигнал клавиатуры закрывает второй элемент И-НЕ 14 и на счетный вход второго счетчика 16 не поступают импульсы с выхода элемента И 2 через третий элемент НЕ 13 (фиг. 2, Т -, ), Второй счетчик 16 в исходном состоянии находится в состоянии "0", так как периодически сбрасывается сигналом с выхода счетного триггера 15, который срабатывает по сигналу переноса первого счетчика 3. Таким образом, в течение одного периода формирования кодовых комбинаций всех клавиш второй счетчик 16 находится в состоянии сброса сигналом с выхода счетного триггера15, а в следующем периоде счетныйтриггер 15 находится в рабочем состоянии, т.е. производит подсчет импульсов (при наличии таковых на счетном входе),Второй дешифратор 17 имеет толькоодин выход, соответствующий коду "1"на его входе, в исходном состояниина выходе его - ноль. Этот ноль сигналом с инверсного выхода счетноготриггера 15 записывается во второй0-триггер 18. Нулем с выхода триггера 18 закрыт третий элемент И-НЕ 19.Единица на выходе КБ-триггера 20устанавливается сигналом "0" с выхода первого элемента НЕ 12 (фиг. 2,Со-,), В то же время на входе установки в "1" сигнал установки отсутствует, так как закрыт третийэлемент И-НЕ 19. В исходном состоянии триггер 9 сброшен сигналом коммутационного элемента 8, На выходетриггера 9 (фиг. 2) устанавливается"0", а на информационном входе, когда коммутационный элемент 8 не включен, - "1". На выходе 22 готовностиустройства в исходном состоянии такжеединица (фиг. 2). При нажатиитолько одной клавиши клавиатуры(фиг, 2, момент т) до появления насчетчике 3 кодовой комбинации, соответствующей данной клавише (момент1,), в устройстве ничего не происходит. В момент появления соответствующего кода на счетчике 3 на выходеклавиатуры 7 появляется ноль (фиг,2,,), соответственно на выходе первого элемента НЕ 12 - единица, Выходвторого элемента Н-НЕ 14 в моментне изменяется, так как сигнал свыхода элемента И 2 поступает на второй вход элемента И-НЕ 14 инвертированным на третьем элементе НЕ 13(фиг. 2, с,). На счетном входе второго счетчика 16 сигнал появляетсяво второй половине такта генератора1 (фиг. 1, С,). Если счетчик 16 находится в рабочем состоянии - прямойвыход счетного триггера 15 единица(фиг. 2), то в счетчик 16 по заднему фронту входного импульса в моментзапишется код единицы. Одновременно произойдет смена кодовой комбинации на выходе счетчика 3 и снятиесигнала с выхода клавиатуры, Еслинажата только одна клавиша, код всчетчике 16 сохранится до момента40 когда перебросится счетный триггер 15 и произойдет сброс счетчика 16. Код единицы с выхода счетчика 16, пройдя второй дешифратор 17, установит на входе второго Р-триггера6 " 1" до момента сброса счетчика 16 (фиг. 2). В моментпроизойдет за 5пись этой единицы во 2-й 0-триггер 18 и одновременный сброс счетчика 16. Сигналы сброса и записи поступают одновременно со счетного триггера 15, поэтому запись будет происходить раньше, чем произойдет снятие единицы с информационного входа 0-триг гера 18 за счет задержек , счетчика 16 и дешифратора 17. При втором цикле формирования первым счетчиком 3 кодовых комбинаций клавиш в моментпри образовании на выходе счетчика соответствующей нажатой клавиши комбинации и появлении на выходе клавиатуры 7 сигнала "0" и соответственно на выходе первого элемента НЕ 12 сигнала 1 произойдет уста ЬВ новка КБ-триггера 20 в "0" сигналом с выхода третьего элемента И-НЕ 19, так как выход второго Р триггера 18 установился в "1" в конце предыдущего цикла (фиг. 2,). Ноль с выхода КЯ-триггера 20 закроет элемент И 2 по второму входу в момент+, Времясоответствуетбсумме задержек последовательно соединенных первого счетчика 3, перво 35 го дешифратора 6, клавиатуры 7, первого элемента НЕ 12, третьего элемента И-НЕ 19, КБ-триггера 20, элемента И 2. После запрета элемента И 2 на его выходе устанавливается ноль, который инвертируется третьим элементом НЕ 13 и вместе с сигналом "1" с первого элемента НЕ 12 в момент С формирует на выходе второго элемента И-НЕ 14 сигнал сброса второ го Р-триггера 18. Причем на второй счетчик 16 он влияния не оказывает, так как последний сброшен в О" сигналом с прямого выхода триггера 15. Второй П-триггер 18 сбрасывается в исходное состояние, и ноль с его выхода закрывает третий элемент И-НЕ 19, прекращая сигнал установки КЯ-триггеров 20 в "0".Таким образом, устройство прерыва- , ет процесс поиска, на выходе синхронизации первого Р-триггера 9, первого элемента НЕ 10, элемента И 2 и регистра 5 устанавливается сигналО . Это состояние сохраняется до момента Сотжатия клавиши.В момент отжатия клавиши прекрашается подача сигнала "0" с выхода клавиатуры 7, на вход первого элемента НЕ 12 подается "1" и на выходе его устанавливается "0", КБ-триггер 20 этим сигналом устанавливается в1 , в результате чего восстанавливается процесс подачи импульсов с генератора 1 через элемент И 2 на вход первого счетчика 3, одновременно сформированным фронтом сигнала с выхода КБ-триггера 20 записывается в регистр 5 последнее состояние счетчика 3, а в Р-триггер 9 - "1" с выхода коммутационного элемента 8.После опускания клавиш все элементы схемы за исключением счетного триггера 15, первого 0-триггера 9 и регистра 5 оказываются в исходном состоянии, Работа возобновляется в описанном порядке, когда триггер 15 перебросится в исходное состояние сигналом со счетчика 3 (фиг. 2, сз)В свою очередь на выходе 21 устройства на время до следующего отпускания клавиши клавиатуры устанавливается код клавиши, соответствующий первому нажатию. На выходе триггера 9 устанавливается сигнал "1" (фиг. 2, ), разрешающий формирование сигнала готовности устройства на выходе первого элемента И-НЕ 11, который формируется при следующем нажатии клавищи 7 (фиг, 2, Т).Одновременно код клавиши с выхода регистра 5 поступает на индикатор 4 для проверки правильности его оператором. Оператор производит проверку кода и , если код не соответствует нажатой клавише, восстанавливает исходное состояние "0" триггера 9 включением коммутационного элемента 8. Если код верен, производит нажатие следующей клавиши клавиатуры 7 (фиг. 2 ), Переключение всех элементов схемы в момент8 1 (фиг. 2) происходит аналогично описанному (фиг. 2, С, -Т). Фиксируется код нажатой клавиши в момент Как указывалось ранее, если предыдущее нажатие было верным, триггер 9 остается в состоянии 1. Поэтому сигнал "0" с дешифратора 6 через нажатую клавишу и элемент НЕ 10 открывает элемент И-НЕ 11 и на выходе 22в момент С появляется сигнал го 1348813товность на время Т " (фиг. 2), информирующий потребителя о том, что можно вводить предыдущую информацию. После нажатия нужного количестваклавпд, осуществляется дополнительное нажатие для формирования сигнала готовности для ввода кода последней клавиши.Рассмотрим работу устройства, если нажаты одновременно две клавиши (фиг. 3, Г,). Пусть это будут клав виши, коды которых в счетчике 3 отличаются ця единицу, тогда в момент времени С, ня выходе клавиатуры появится сигнал, который будет присутствовать в течение 2-х тактов частоты генератора 1, т.е. входной частоты первого счетчика 3, коды которого в этот момент будут соответствовать нажатым клавишам. В этом промежутке времени С, - Т (фиг. 3) на выходе второго элемента 11-НЕ 14 соответственно на счетном входе 2-го счетчика 16 формируются двя импульса, соответст - вуюшие каждой нажатой клавише, На счетчике 16 устанавливается код числя 2, ня выходе дешифратора 17 - "1". Поэтому во второй П-триггер 18 в момент переброса счетного триггера 15 (фиг. 3, г, ) записывается ноль и КБ-триггер 20 остаегся в состоянии "1" в момент С (фиг. 3). Поэтому1при появлении сигнала ца выходе клавиатуры 7 це происходит Фиксации ксда нажатой клавиши, кяк это было в случае нормальной работы - нажатия оцной клавиша, Такой же эффект и при нажатии нескольких клавиш (больше 2-х) - счетчик 16 устанавливается в код, отпичцый от 1.В даццых примерах при нажатии 2-х и более клавиш одновременно на индикаторе 4 информация це изменяется и оператору цет необходимости пользоваться коммутационным элементом 8для восстановления исходного состояния схемы, я необходимо произнести повторцое чист 1 нажатие одной клавиши. Следовательно, предлагаемое устройство озвопяет обцаружитг неисправность и повысить быстродействие устройства вводя ицформации при наличии ошибок обуловленных одновременным нажатием цескопьких клавин.Если в усгройтве возможен дребсз элементов коммутации (кпявиши) кпяниятуры, тг влия ние его аналогичнонажатию носко.ц,ких клавиш, а именномент нажатия или отжатия клавиши,имеющей дребезг, к моменту вторичного анализа состояния клавиши (например, цля нажатия моментыи4 6Фиг. 2 ицчя отжатия) через период счетчика 3 дребезг прекращаетсяи схема устойчиво сработает. Разрадность счетчика 3 выбирается как 1 оягчисла элементов коммутации клавиатуры, а второго счетчика 16 - как 1 оямаксимального числа одновременно нажимяемых клавиш, чтобы избежать переценя счетчика.Предлагаемое устройство для вводя информации при выполнении перечисленных условий выбора разрядности 45счетчиков и частоты генератора повышает надежность работы, полностьюисключив влияние одновременных нажатий двух и более элементов коммутаии клавиатуры, а также их дребезга, Исключение влияния укаэанных 50дефектов позволяет также повыситьбыстродействие устройства для вводаинформации, так кяк исключает вмешатепь тво оператора для исправлениявозцикяющих ошибок. Кроме того, аппаратная реализация устройства длязащиты от одновременных нажатий идреб гя не меняется с увеличениемчисля элементов коммутации клавиату 5 10 15 20 25 в момент Т - (фиг, 2) на счетный3вход второго счетчика 16 с выхода клавиатуры 7 через второй элемент НЕ 12 и И-НЕ 14 проходит последовательность импульсов дребезга элемента коммутации клавиатуры, что вызывает установку его в код, отличный от единицы, как в случае нажатия 2-х и более клавиш одновременно. При отжатии клавиши дребезг ее также не влияет, так как второй 0-триггер 18 уже сброшен в исходное, нулевое состояние сигналом с второго элемента И-НЕ 14 (фиг. 2,-), и КЯ- триггер 20 устойчиво перебрасывается в "1" сигналом с выходя элемента НЕ 12.Единственным условием,гарантирующим надежную работу схемы при дребезге, является выбор периода работы пер 1 вого счетчика 3 (полупериода счетного триггера 15) больше периода дребезга элементов коммутации клавиатуры, что легко выполнимо путем соответствующего выбора частоты генератора 1. В этом случае дребезг не оказывает влияние, так как при любой установке второго счетчика 16 в моры. При этом увеличивается толькоразрядность первого счетчика и первого дешифратара, т.е. устройств, формирующих код включенного элемента5 коммутации, что характерно практичес" ки для любого устройства ввода информации, Все элемента, входящие в устройство, являются стандартными.10 формула изобретенияУстройство для ввода информации, содержащее генератор импульсов, элемент И, клавиатуру, первый дешифратор, первый счетчик, регистр, индикатор, элемент коммутации, первый Э-триггер, первый элемент И-НЕ, выход генератора импульсов подсоединен к первому входу элемента И, выход которого соединен со счетным входом р 0 первого счетчика, информационные выходы которого соединены с входами первого дешифратора и информационными входами регистра, выходы которого соединены с входами индикатора р 5 ,и являются информационными выходами устройства, выходы первого дешифратора соединены с входами клавиатуры, вьжод элемента коммутации соединен с информационным входом и входом 30 сброса первого Р-триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого является выходом готовности устройства, отличаюшее ся тем,что, с целью повышения надежности устройства, в него введены три элемента НЕ, второй и третий элементы И-НЕ, второй счетчик, второй дешифратор, второй Э-триггер, КБ-триггер, счетный триггер, выход клавиатуры соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ и входом установки в1" КБ-триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, входом второго элемента НЕ и входами синхронизации первого 0-триггера и регистра, выход второго элемента НЕ соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен со счетным входом второго счетчика и входом сброса второго В-триггера, выходы второго счетчика соединены с входами второго дешифратора, выход которого соединен с информационным входом второго 0 триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом установки в "О" КБ-триггера, выход переполнения первого счетчика соединен с входом счетного триггера, прямой и инверсные выходы которого соединены с входом сброса второго счетчика и входом синхронизации второго 0-триггера соответственно, выход элемента И соединен с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ.11348813 Составитель И. Карнова Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга Редактор Н, Слободяник Заказ 5190/47 Тираж 670 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5