Устройство для ввода информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСО 1.1 ИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО 123970 11 4 С 06 Р 3/02. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ЕТЕНИ 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, ввода информаций с клавишныхустройствВ изобретениирешаетсязадача упрощения устройства, Введение в устройство формирователя клавиатуры, генератора импульсовсчетного триггера, второго блока ключей, элемента ИЛИ, первого блока ключей, ключей, счетчика и коммутаторапозволяет добиться упрощения устройства-прототипа на 153 за счет исключения большого количества электромеханических контактных элементов,3 ил,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть приме-.нено в пультах управления ЭВМ, калькуляторах, пультах систем автоматики и стендовой аппаратуре,Цель изобретения - упрощение устройства,На фиг, 1 изображена схема устройства на фиг, 2 - временная диаграмма, на фиг, 3 - схемы формирователя одиночных импульсов и узлазаписи,Устройство (фиг.1) содержит формирователь 1 сигналов,клавиатуру 2,генератор 3 импульсов, счетный триггер 4, второй блок 5 ключей элемент ИЛИ 6, первшй блок 7 ключей,первый и второй ключи 8 и 9, счетчик10; коммутатор 11, группу реверсивных счетчикой 12, группу преобразова-.телей 13 кодов, группу индикаторов14, группу информационных входов15-158 предварительной установки,группу информационных выходов 16 -16, группу управляющих входов 17 -17, дешифратор 18, узлы ключей 19,формирователь 20 одиночных импульсов,узел 21. записи, элемент И 22, инвертор 23, элемент 24 задержки,Формирователь одиночных иМпульсов20 (фиг, 3) содержит элемент И 25,одновибратор 26, инвертор 27, триггер 28, Узел записи (фиг. 3) содержит первый и второй триггеры 29 и 30,элемент ИЛИ 31, третий триггер 32,элемент И-НЕ 33,Клавиатура состоит из переменногорезистора и двух датчиков одиночныхимпульсов, причем, два конца резистора подключены соответственно к источнику "+5 В" и к первому выходуданного блока, а датчики - к второмуи третьему выходам этого блока и управляются соответственно первой ивторой кнопкой,Устройство работает следующим образом.Если в формирователе 20 одновибратор 26 устанавливается в "0", то любым тактовым импульсом с инвертора 27 триггер 28 по С-входу устанавливается в "0" и разрешает тактовому импульсу с первого выхода генератора 3,(фиг, 2 ч) через инвертор 23 и элемент И 25 (фиг, 26) запуск одновибратора 26 (фиг2 Ь), который по Я-входу устанавливает в "1" триггер 28 (фиг, 2 А), Последний инверсным плечом по второму входу элемента И 25блокир,ует повторный запуск одновибратора 26, который в это время вырабатывает сигнал (фиг, 26), длительность которого пропорциональна величине переменного резистора в клавиатуре 2 (управляющий сигнал с этогорезистора поступает на КС-вход одновибратора 26 и числу г тактовых им О пульсов на входе инвертора 23 (Р-входе триггера 29), После прохожденияг импульсов одновибратор 26 заканчи вает свою работу, затем генерируется (г+1)-й тактовый импульс и своим 15 задним перепадом через инверторы 23и 27 устанавливает в "0" триггер28 по С-входу (фиг, 2), однако приЬэтом (г+1) -м тактовом импульсе запускодновибратора 26 блокируется инверс ным сигналом триггера 28 по второмувходу элемента И 25, Затем генерируется (г+2)-й тактовый импульс, который пропускается элементом И 25(фиг, 26) и снова запускается одновиб.35 ратор 26 а далее работа одновибратора 26 и триггера 28 непрерывно по-,вторяется но при вращении ручки переменного резистора на первом выходеклавиатуры 2 и втором входе преобра- ЗО зователя 1 тена управляющемвходе КС одновибратора 26 ) формируется переменный аналоговый сигнал, который заставляет момент окончанияимпульса одновибратора 26 перемещаться относительно времени генерациитактового импульса так, что этот момент переходит иэ области й наличияочередного (или любого из числа г)тактового импульса (фиг. 2 ц) в об О ласть его отсутствия г, поэтому сразу после этого перехода (после прохождения г тактовых импульсов) сигнал инверсного плеча одновибратора26 поступает в узел 21 и однократ- ,15 но устанавливает в "1" триггер 29 поС-входу (фиг, 28), а сигнал единичного плеча триггера 29 устанавливает в "1" триггер 30 по С-входу(фиг. 28), Затем после перехода(г+2)-го тактового импульса запускается повторно одновибратор 26 и своим инверсным плечом по К-входу сбрасывает триггер 30 (фиг. 2 в), кото-,рый сигналом своего инверсного плеча55 через элемент ИЛИ 31 устанавливает в "1" триггер 32 по С-входу (фиг 2 Ж)Далее снова происходит генерацияимпульсов, одновибратор 26 заканчива 12397ет свой очередной импульс и через инвертор 23, элементы И-НЕ 33 и ИЛИ 31 (т+1)-й тактовый импульс (фиг. 2) своим задним фронтом уста" навливает. в "0" по С-входу триггер 32, который затем блокирует прохождение последующих тактовых импульсов с инвертора 23 (через элемент ИНЕ 33, элемент ИЛИ 31) на свой, С- вход, а через элемент И 22 пропуска ется пачка г импульсов (фиг, 2 и), При совпадении момента окончания импульса одновибратора 26 с временем .генерации очередного тактового им" пульса (фиг. 2 ц, й ) "триггер 29 сбра сывается в "0" и сбрасывает в "0" триггер 32 по И -входу, а так как каждый импульс с инвертора 23 поступает на элемент И 22 через элемент 24 задержки, то эа время задержки .успе вают сброситься в "О" триггеры 29 и 32 и заблокировать работу элемента И 22, Таким образом, при вращении ручки переменного резистора в клавиатуре 2 задний фронт импульсов одноЪ/вибратора 26 последовательно переходдит от одного тактового импульса к соседнему и при переходе каждый раз однократно генерируются два сигнала: сигнал сброса на первом выходе узла 21 (у формирователя 1) и новая пачка г импульсов навыходе элемента И 22 (и втором выходе формирователя 1). Триггер 4 определяет два режима работы устройства: выборпозиции и выбор знака, При нажатии первой кнопки на втором выходе клавиатуры 2 формируется одиночный импульс отрицательной полярности (длительностью около 1 мкс), который поступает на С"вход триггера 4 и каждый раэ своим задним положительным перепадом изменяет его состояние на противоположное, Первый выход триггера 4 явля." ется прямым, а второй выход - инверсным при приходе, сигнала "Сброс" на второйвход триггера 4 он устанавливается в "1" по Я-входу и определя" ет этим самым режим выбора позиции. , Отрицательный импульс с второго выхода клавиатуры 2 изменяет состояние триггера 4, но предварительйо сбрасывает в узле 21 ( поступая на второй вход формирователя 1 ) триггер 29, который затем устанавливается в "1" и запускает однократно узел 21 и эле" мент И 22 генерации сигналов сброса и пачки у импульсов, т.е. всегда 06обеспечивает однозначное соответствие угла поворота ручки переменного резистора в клавиатуре 2 индицируемому знаку на индикаторе группы 14 или .же позиции, индицируемой на индикаторе группы 14.При выборе позиции устройство осуществляет следующие функции: блок 7 и ключ 8 блокируются по управляющим входам сигналом с второго выхода триггера,4, а блок 5 на третий вход и ключ 9 на второй вход получают разрешающий сигнал с первого выхода триггера 4, при" этом сигнал сброса с первого выхода узла 21 (т.е, сигнал прямого плеча триггера 30) поступает через блок 5 на первый вход счетчика 10 и сбрасывает его в "0", Затем пачка. " импуль" сов с вторбго выхода формирователя 1. через блок 5 и элемент ИЛИ 6 поступает на второйсчетный 7 вход счетчика 1,0, который несчитывает код выбранной позиции, прямо пропорциональный углу поворота ручки пере" менного резистора в клавиатуре 2 и преобразуемый дешифратором 18 в один из его выходных сигналов, который по четвертому входу разрешает работу выбранного узла 19. На: третий вход узла 19 поступает импульсный сигнал с второго выхода генератора 3, с третьего выхода узла 19 этот сигнал поступает на управляющий вход преобразователя группы 13 и заставляет работать соответствующий индикатор группы 14 мерцающим образом (на выбранном индикаторе группы 14 высвечивается мерцающим образом знак, код которогонаходится без изменения на реверсивном счетчике группы 12, соответствующем выбранному индикатору) . Высокая частота мерцания знака на выбранной позиции обусловлена сигналом "0" на входе генератора 3 и визу. ально определяет режим выбора позиции в устройстве, при этом мерцает только выбранная позиция, а все ос" тальные не мерцают, но при вращении ручки переменного резистора в клавиатуре 2 мерцание знака передвигается на другие позиции, так как формирователь 1 формирует сигнал сброса и но" вую пачку 1". импульсов каждый раэ припереходе от одной позиции к другой, При нажатии второй кнопки на третьем выходе клавиатуры 2 формируется отрицательный импульс длительностьюоколо 1 мкс и через ключ 9 выдается вЭВМ, которая по этому импульсу изменяет адрес своих данных и формирует сигналы коммутации на входах17, 17 17 (эти сигналы являются также стробирующими для занесения данных с шин. 15,1515 вреверсивные счетчики 12,При выборе кода знака устройствоосуществляет следующие функции сигнал "0" с первого выхода триггера 4запрещает по третьему входу работу блока 5 и по второму входу - ключа 9, поэтому код выбранной ранеепозиции хранится без изменения насчетчике 10, преобразуется в одиниз выходных сигналов дешифратора 18и разрешает работу соответствующегоузла 19 по четвертому входу, С второго выхода триггера 4 сигнал "1"разрешает работу блока 7 и ключа8, поступая наих управляющие входы,Таким образом, сигнал сброса и пачка . импульсов с первого и второговыхода формирователя через блок 7 иузел 19 (выбранный ранее при выборепозиции) поступают соответственно надевятый и седьмой входы счетчикагруппы 12, соответствующего узлу 19,При вращении ручки переменного резистора из клавиатуры 2 подается,управляющий сигнал в формирователь 1,который формирует сигнал сброса ипачку " импульсов каждый раэ при переходе от одного знака к последующему, а на индикаторе группы 14 (соответствующем выбранной позиции) визуально наблюдается изменение одного знака на последующий, при этомнизкая частота мерцания знака опреде-фляется сигналом "1" на входе генератора 3, который с второго своего выхода передает через узел 9 на седьмой вход преобразователя группы 13сигнал низкой частоты. Индикаторгруппы 14 .мерцает с периодом около1 Гц и этим самым визуально определяет режим выбора знака в устройстве, При нажатии второй кнопки в клавиатуре 2 формируется на третьем выходе импульс отрицательной полярностии через ключ 8 и элемент ИЛИ 6 этотИмпульс поступает на счетный входсчетчика 10, Код, постоянно хранящийся на счетчике 10 во время режимаработы знака, увеличивается на единицу и позволяет перейти к выборузнака на последующей позиции. Так как максимальное количествопозиций (равное 32) отличается отмаксимального количества знаков (равного 64), то во время режима выборапозиции (когда на вход генератора 3подается сигнал 0 7 на первом выходе этого генеоатора вырабатываютсятактовые импульсы одинарной частоты, которые поступают на третий входформирователя 1,который из этих импульсов может формировать на своемвтором выходе пачку из г импульсов,где г=1,2 .32, Если же установленрежим выбора знака, то на вход генератора 3 подается сигнал "1" и определяет двойную частоту тактовых импульсов на первом выходе генератора3, поэтому может быть сформированапачка " импульсов, где =1,263, 64,Ввод информации в ЭВМ с информационных выходов группы 16,1-16, осуществляется многократно средствамиЭВМ с частотой 1 МГц (в режиме работы ЭВМ с инженерным пультом), приэтом само устройство выставляет навыходы только информацию, а всестробирующие и коммутирующие сигналывырабатывает ЭВМ и забирает информацию согласно алгоритму работы,Вывод информации из ЭВМ на счетчики группы 12 организован только в режиме выбора позиции следующим образом: при нажатии второй кнопки в клавиатуре 2 на ее третьем выходе формируется отрицательный импульс длительностью 1 мкс и через ключ 9 по-ступает в ЭВМ, где последовательноиницирует сигналы на входах 174,17,,17 группы и этими сигналами заносит в счетчики 12 информацию с входов 155 при этом "информация заносится сначала в первые восемь счет"чиков с помощью еигнала на входе17, затем в последующие восемь счетчиков с помощью сигнала на входе 17и т.д Весь цикл ввода происходитпримерйо за 5-8 мкс.Каждый шестиразрядный счетчик 12 может работать сразу на два трехразрядных преобразователя кодов группы 13 и два семисегментных индикатора группы 14, в этом случае каждая выбранная позиция содержит два знака и при вращении ручки переменного резистора в клавиатуре 2 происходит выбор7 123970 б двузначного восьмиричного числа иэряда ООв 01 в77 д .В качестве одновибратора 26 применена микросхема К 155 АГ 1, которая отличается высокой стабильностью выходного сигнала, длительность которогоопределяется по формуле: г=0,7 КС,где конденсатор С должен быть смалым током утечки, а резистор 1 т,е.переменный резистор клавиатуры 2)должен быть выбран с линейной характеристикой и номиналом 22-47 кОм,Таким образом, предлагаемое изобретение по сравнению с известным имеет следующие преимущества: использо".вание электронного формирователя11 1пачек импульсов с генератором импульсов и блоком ручного управлениясовместно со счетчиком позиций и дешифратором исключает механические части и электромеханические контактыручного генератора, исключает большоечисло переключателей выбора позициии сокращает аппаратурные затраты при,мерно на 157, т,е, в целом происходитупрощение устройства,Формула изобретения 5 1 О 15 20 25 8выход генератора импульсов соединены с соответствующими информационными входами коммутатора, второй выход второго блока ключей соединен с одним,входом элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу первого ключа, а выход элемента ИЛИ и первый выход второго блока ключей соединены соответственно с счетным и,ус - тановочным входами счетчика, выходы которого подключены к адресным входам коммутатора, выходы первой, группы которого соединены с управляющими входами преобразователей кодов группы, выходы второй группы - с входами прямого счета и сброса реверсивных счетчиков группы, входы предварительной установки которых являются информационными входами предварительной установки группы устройстваа стробирующие входы - управляющими входами группы устройства, второй выход клавиатуры подключен к устано" вочному входу формирователя сигналов и к счетному входу счетного триггера, установочный вход которого явля-. ется входом "Сброс" устройства, третий выход клавиатуры соединен с информационными входами первого и вто Устройство для ввода информации, содержащее группу реверсивных счетчиков, группу преобразователей кодов и группу индикаторов, выходы реверсивных счетчиков группы являются информационными выходами группы устройства и подключены к первым входам преоб,разователей кодов группы, выходы которых соединены с входами индикаторов группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно содержит счетчик, коммутатор, формиро ватель сигналов, генератор импульсов, клавиатуру, счетный триггер, элемент ИЛИ, два блока ключей и два ключа, выходы первого блока ключей и второй30 35 40 45 рого ключей, первый выход - с информационным входом формирователя сигналов, неинвертирующий выход счетного триггера подключен к управляющим входам второго ключа и второго блока ключей, инвертирующий выход - к управляющему входу генератора импульсов и к объединенным управляющим входам первого блока ключей. и первого ключа, выход второго ключа является управляющим выходом устройства,первый выход генератора импульсовсоединен с тактовым входом формирова"теля сигналов, выходы которого подключены к информационным входам первого и второго блоков ключей.1239706 юг.2 НО 5,7 г иг.З ктор Е.П Заказ 3397 49 Подписное комитета .СССР открытий ая наб д. 4/5113 фическо роизводственноа 0 0 г д е Ж 3 Составитель И,АлексеевТехредЛ.Олейник Корректор М.Ш Тираж 671НИИПИ Государственног по делам изобретений5, Москва, Ж, Рауш дприятие, г. Ужгородул. Проектная,