Устройство для ввода информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 09 6 Р 3 02 ЗсЫИ 3цу 11 рл т. уу ТЕНИЯ 1) 46 2) 23 (46) 07 (71) Пе ное объ (72) Л. О.Д.фил (53) 68 66510/241 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ Авторское свидетельство СССР 1 46085, кл. С 06 Р 3/02, 1985.Авторское свидетельство СССР по заявке У 4336917/24,кл.С 06 Р 3/02, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам ввода информации, и может быть использовано в устройствах клавишного ввода информации в ЭВМ. Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства. Устройство для ввода инФормации содержит первый 1 и второй 2 генераторы импульсов, первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 24 и пятый 25 элементы И, дешифратор 6, клавиатуру 7, мультиплексор 8, первый 9, второй 10, третий 22 и четвертый 23 триггеры, первый 11, второй 12, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 одновибраторы, счетчик 13 и элемент ИЛИ 26 с соответствующими связями. В устройстве для ввода инАормации повышена помехозащищенность благодаря исключению ложных срабатываний от помех, возникающих в момент, когда коммутационный элемент клавиатуры 7 не нажат, что позволяет повысить надежность систем, в которых используется устройство. 3 ил. 14Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам ввода инФормации, и может быть использовано в устройствах клавишного ввода данных в ЭВМ.Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства.На Фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на Фиг, 2 - времен О ные диаграммы работы устройства при нажатии коммутационных элементов клавиатуры с дребезгом контактов и при наличии импульсных помех; на Фиг. 3 то же, при использовании коммутацион ных элементов клавиатуры без дребезга контактов.Устройство для ввода информации содержит первый 1 и второй 2 генера" торы импульсов, первый 3, второй 4 и третий 5 элементы И, дешиФратор 6, клавиатуру 7, мультиплексор 8, первый 9 и второй 10 триггеры, первый 11 и второй 12 одновибраторы, счетчик 13, инФормационные выходы 14 устройства 25 вход 15 начальной установки устройст-. ва, вход 16 чтения инФормации устроиства, шину 17 логической единицы устройства, выход 18 готовности устройства, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 одновибраторы, третий 22 и четвертый 23 триггеры, четвертый 24 и пятый 25 элементы И и элемент ИЛИ 26 и шину 27 потенциала логического нуля.Устройство работает следующим образом.35При включении питания по сигналу "Сброс" (сигнал начальной установки), поступающему активным нулевым уровнем (Фиг. 2 а и Фиг. За) на вход 15 начальной установки устройства и далее на первый вход установки (Е-вход) первого триггера 9 и на второй вход установки (К-вход) четвертого триггера 23, с первого входа третьего элемента И 5 на его выход и далее на первый вход установки (К-вход) второго триггера 10, а с второго входа четвертого элемента И 24 на его выход и далее на первый вход установки (8-вход) третье. го триггера 22, устанавливает первый 9, второй 10 и четвертый 23 триггеры в нулевое состояние(Фиг. 2 Ь, й и Фиг. ЗЬ, Й), а третий триггер 22 - в единичное состояние.При этом сигнал единичного уровня с прямого выхода третьего триггера 22 поступает на второй вход установки (8"вход) первого триггера 9 и раэрешает его работу. При установке третьего триггера 22 в единичное состояниеможет произойти запуск четвертого одновибратора 20, его выход сначала перейдет в нулевое, а затем в единичноесостояние. Перепад из уровня логического нуля в уровень логической единицы поступает через второй вход пятогоэлемента И 25 на вход стробированияпервого триггера 9. Однако первыйтриггер 9 остается в нулевом состоянии, так как в момент записи на егоинФормационном входе присутствует уровень логического нуля. На втором входе пятого элемента И 25 в этот моментнаходится уровень логической единицы.Сигналы инверсных выходов первого9 и второго 10 триггеров, поступаясоответственно на второй и третий входы первого элемента И 3 единичнымуровнем, разрешают прохождение импульсов первого генератора 1 импульсовчерез первый элемент И 3, с его выхода на вход счетчика 13, одни из выходов которого управляют работой мультиплексора 8, а другие подключены квходам дешиФратора 6. При этом производится опрос каждого коммутационногоэлемента (не показаны) клавиатуры 7,а сигнал с инверсного выхода второготриггера 10, поступая на выход 18 готовности устройства единичным уровнем,свидетельствует о том, что ни одинкоммутационный элемент клавиатуры 7не нажат. Нулевой сигнал с прямоговыхода первого триггера 9 поступаетна второй генератор 2 импульсов изапрещает его работу. Выход второгогенератора 2 импульсов находится вединичном состоянии, выход второгоодновибратора 12 также находится вединичном состоянии, разрешая прохождение импульсов через второй элементИ 4,При появлении помехи на инФормационных входах мультиплексора 8 идалее на его выходе (Фиг. 2 е) импульсом нулевого уровня и далее на вхо"дах первого 11, третьего 19 одновибраторов, на первом установочном входе (Б-входе) четвертоготриггера 23 и на первом входе элемента ИЛИ 26 происходит следующее. Паперепаду из уровня логической единицы в уровень логического нуля сигналана выходе мультиплексора 8 (Фиг.2 е)происходит запуск третьего одновибратора 19, на выходе которого вырабаты 5161924 вается отрицательный импульс (Лиг,2 Г), а по перепаду из нулевого в единичный уровень запускается первый одновибратор 11, на выходе которого также выра 5 батывается отрицательный импульс (фиг. 2 ц) большей длительности, чем на выходе третьего одновибратора 19, При этом уровень логического нуля импульса, поступающего с выхода мультиплексора 8 на первый установочный вход (Я-вход) четвертого триггера 23, устанавливает четвертый триггер 23 в единичное состояние (Аиг. 2 Ь), Далее положительный перепад на выходе третьего одновибратора 19 (Аиг. 2 Г), поступая на вход стробирования третьего триггера 22, пытается установить его в нулевое состояние, так как на его информационном входе имеется уро вень шины 27 потенциала логического нуля устройства. Однако установка в нулевое состояние не происходит, так как третий триггер 22 зажат по первому установочному входу (Я-входу) 25 уровнем логического нуля, поступаюцего с выхода первого одновибратора 11 через четвертый элемент И 24. Затем положительный перепад на выходе пер" . вого одновибратора 11 (Аиг. 21) поступает на вход стробирования четвертого триггера 23 и, так как на его первом установочном входе (Я в вхо) присутствует уровень логической единицы (фиг. 2 е), он сбрасывает четвертый триггер 23 в уровень логического нуля. Так как на выходе элемента ИЛИ 26 уровень логической единицы (фиг. 2 Ь) не изменяется, то запуска пятого одновибратора 21 не происходит, 40 на его выходе сохраняется уровень логической единицы (Аиг. 21 с). Таким образом, первый триггер 9 не перекпючается, а его прямой и инверсный выходы остаются в исходном состоянии. Им-. пульс помехи, возникший в то время, когда ни один коммутационньй элемент клавиатуры 7 не нажат, не вызывает запроса на обслуживание с выхода 18 готовности устройства, который остается в исходном единичном состоянии.При нажатии одного из коммутационных элементов клавиатуры 7 в момент, когда код на выходе счетчика 13 соответствует коду вводимого в ЭВМ символа, на выходе мультиплексора 8 появляется сигнал, который является нестационарным из-за наличия дребезга контактов нажатого коммутационного 56элемента, По приходу первого нулевого уровня дребезга сигнала на выходе мультиплексора 8 (Аиг. 2 е) четвертый триггер 23 устанавливается в единичное состояние (Аиг .Ь ), единцчный уровень сигнала с его прямого выхода поступает на инАормационный вход первого триггера 9. Первым отрицательным перепадом сигнала с выхода мультиплексора 8 (Аиг, е) запускается третий одновцбратор 19 и зятем многократно повторно перезапускается (Аиг. 2 Г) каждым отрицательным перепадом этого сигнала, первым положительным перепадом запускается первый одновибратор 11, а затем также многократно повторно перезапускается (Аиг. 2 о), Гсли поступает второй импульс с выхода мультиплексора Я (Аиг. 2 е), то значит это дребезг контактов нажатого коммутационного элемента, а не помеха. Так как выход первого одновибратора 11 уже установился в уровень логического нуля (фиг. 2), то на выход элемента ИЛИ 26 поступает сигнал с его первого входа (Аиг. 2 п). Первым отрицательным перепадом этот сигнал запускает пятый одновибратор 21 и многократно повторно перезапускает его. На выходе пятого одновибратора 21 вырабатывается отрицательный импульс (Аиг. 21 с), длительность которого больше длительности отрицательных импульсов первого 11 и третьего 19 одновибраторов. Далее положительный перепад отрицательного импульса выхода третьего одновибратора 19 (Аиг. 2 Г) поступает на вход стробирования третьего триггера 22 и пытается установить его в нулевое состояние, но третий триггер 22 зажат по первому установочному входу (Аиг, 2 ц) и его переключения не происходит, Затем положительный перепад отрицательного импульса (Аиг. Зс 1) на выходе первого одновибратора 11 пытается установить четвертый триггер 23 в нулевое состояние, но он зажат уровнем логического нуля, установившегося на его первом входе установки (Я-входе) . Длительность отрицательных импульсов на выходах третьего 19, первого 11, пятого 21 одновибраторов устанавливается больше времени дребезга контактов коммутационных элементов клавиатуры , причем длительность третьего одновибратора 19 меньше длительности первого одновибратсра 11, длительность которого меньше длитепьнос 1619245ти отрицательных импульсов пятого од" новибратора 21. Одновременно с уста" нонкой в единичное состояние выхода первого одновибратора 11 устанавливается в единичное состояние выход элемента ИЛИ 26 (Лиг, 2 Ь). Далее положительньй перепад отрицательного импульса на выходе пятого одновибратора 21 (йиг. 21 с) через первый вход пятого 10 элемента И 25 и его выход поступает на вход стробирования первого триггера 9, так как на его информационном входе установлен уровень логической единицы (Аиг. 2 Ь), устанавливает пер вый триггер 9 в единичное состояние (Фиг. 2 Й). Сигнал с инверсного выхода первого триггера 9 нулевым уровнем запрещает прохождение импульсов генератора 1 импульсов на счетчик 13 че-. рез первьй элемент И 3 и фиксирует код вводимого в ЭВМ (не показана) символа, а прямой выход первого триггера 9 по перепаду из нулевого в единичный уровень сигнала, поступающего 25 через второй элемент И 4 на вход стро" бирования второго триггера 10, устанавливает второй триггер 10 в единичное состояние, высгавляет с его инверсного выхода активный нулевой уро- ЗО вень сигнала готовности на выход 18 готовности устройства и, поступая на третий вход первого элемента 3 И дополнительно запрещает прохождение через него импульсов первого генера 35 тора 1 импульсов.Единичньй уровень сигнала прямого выхода первого триггера 9 разрешает работу второго генератора 2 импульсов, выход которого сначала переходит из единичного состояния в нулевое, а затем по переходу из нулевого состояния в единичное запускает второй одновибратор 12, на выходе которого Формируется короткий отрицательный импульс, по положительному перепаду которого, поступающему через второй элемент И 4 на вход стробирования второго триггера 10, подтверждается (или устанавливается50 вновь) единичное состояние второго триггера 10, нулевой уровень инверсного выхода которого свидетельствует о необходимости очередного ввода кода нажатого коммутационного элемента клавиатуры 7. Как только ЭВМ произво 55 дит ввод кода и выдает на вход 16 чтения информации активный нулевой уровень сигнала "Ввод" - сигнал чтения информации устройства (при этом сигнал на входе 15 начальной установки и далее на первом входе третьего элемента И 5 имеет единичный уровень) поступает через третий элемент И 5 на первый вход установки (К-вход) второго триггера 10, второй триггер 1) устанавливается в нулевое состояние и единичным сигналом инверсного выхо" . да снимает сигнал готовности с выхода 18 готовности, подготавливает разрешение прохождению импульсов первого генератора 1 импульсов через первый элемент И 3. По окончанию сигнала "Ввод" и переходу его в единичное состояние код нажатого коммутационного элемента фиксируется в ЭВМ,. Если коммутационный элемент не отжат, то второй генератор 2 импульсов через второй одновибратор 12 и второй элемент И 4 вновь устанавливает второй триггер 10 в единичное состояние, выставляет сигнал готовности нулевым уровнем на выход 18 готовности устройства и запрещает работу первого элемента И 3.Если коммутационный элемент нажат и на инйормационном входе мультиплексора 8, через который производится опрос этого нажатого коммутационного элемента, прошла импульсная помеха, то на выходе мультиплексора 8 эта помеха может быть замечена,(Лиг. 2 е). По.положительному перепаду импульса помехи (Лиг, 2 е) запускается первый одновибратор 11, на его выходе вырабатывается отрицательный импульс (Фиг. 2 с 1)а по отрицательному перепаду импульса помехи запускается третий одновибратор 19, на его выходе вырабатывается тоже отрицательный импульс (Лиг. 2 Г), положительный перепад которого должен прийти раньше положительного перепада импульса выхода первого одновибратора 11. В момент перехода сигнала выхода мультиплексора 8 (Фиг. 2 е) в нулевое состояние и когда на выходе первого одновибратора 11 уже установлен уровень логического нуля, выход элемента ИЛИ 26, также переходит в нулевое состояние (фиг. 2 Ь) и отрицательным перепадом запускает пятый одновибратор 21,. на выходе которого Формируется отрицательный импульс (Лиг, 21 с). Далее по положительному перепаду отрицательного.импульса выхода третьего одновибратора 19 (Лиг, М) производитсяпопытка установить третий триггер 22 в нулевое состояние, зажатый по Я-входу. Затем положительный перепад отрицательного импульса выхода первого одновибратора 11 (фиг. 21) также про 5 изводит попытку установить четвертый триггер 23 в нулевое состояние, зажатый уровнем логического нуля по Я-входу. Затем положительный перепад отрицательного импульса выхода пятого одновибратора 21 (фиг, Ж) дублирует запись единичного состояния первого триггера 9. Такая помеха также не изменяет правильность многократного ввода информации и не останавливает его.По отпусканию (отжатию) коммутационного элемента на выходе мультиплексора 8 (фиг2 е) появляется дребезг. По первому положительному пере паду дребезга запускается первый одно- вибратор 11, а по первому отрицательному перепаду запускается третий одно- вибратор 19 (первый 11, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 одновибрато ры выполнены по схеме с повторным запуском), Положительный перепад отрицательного импульса на выходе тре-.- тьего одновибратора 19 (фиг. 2 Г) пытается установить третий триггер 22 в нулевое состояние, зажатый нулевым уровнем по Я-входу (фиг. 21). Положительный перепад отрицательного импульса на выходе первого одновибратора 11 (фиг. 2 ц) устанавливает четвертый триггер 23 в нулевое состояние (фиг. 2 Ь), так как на его Я-входе установился уровень логической единицы (фиг, 2 е).40Кроме того, первый отрицательныйперепад выхода элемента ИЛИ 26 запускает пятый одновибратор 21 и положительный перепад отрицательного импульса на его выходе устанавливает первый триггер 9 в нулевое состояние (фиг. 2 й). Первый триггер 9 нулевым уровнем сигнала прямого выхода запрещает работу второго генератора 2 импульсов и второго элемента И 4, а единичным уровнем сигнала инверсного выхода, если произведен ввод информации и снят нулевой уровень сигнала готовности на выходе 18 готовности, разрешает прохожпенйе-импульсов первого генератора 1 импульсов через первый элемент И 3 на вход счетчика 13, а в случае, если ввод данных не произведен и не снят, нулевой уровень сигнала готовности с выхода 18 готовности лишь подготавливает разрешение прохождения импульсов первого генератора 1 импульсов через первый элемент И 3, на третий вход которого с инверсного выхода второго триггера 10 поступает запрещающий нулевой уровень до тех пор, пока не будет произведенввод информации в ЭВМ.Работа устройства для ввода информации при отсутствии дребезга контактов коммутационных элементов отличается в том, что исходное состояние устанавливается аналогично описанному (фиг. За, Ь, с, й). Затем по срабатыванию коммутационного элемента выход мультиплексора 8 переходит в нулевое состояние (фиг, Зе), устанавливает четвертый триггер 23 в единичное состояние (фиг. ЗЬ) и запускает третий одновибратор 19, на выходе котороговырабатывается отрицательный импульс(фиг. ЗЕ). Положительный перепад этого импульса устанавливает в нулевое состояние выход третьего триггера 22 (фиг. Зс), нулевой уровень сигнала которого зажимает по Я-входу первый триггер 9 и устанавливает его в единичное состояние (фиг. Зй) . Далееработа устройства по считыванию и фиксации информации в счетчике 13 аналогична описанной.При размыкании коммутационного элемента на выходе мультиплексора 8 появляется перепад в единичное состояние (фиг. Зе). Он запускает первый одно- вибратор 11, а на его выходе появляется отрицательный импульс (фиг. 2(1). Этот импульс устанавливает по Я-входу третий триггер 22 в единичное состояние и его прямым выходом разрешает работу первого триггера 9 (фиг. Зс) и перепадом в уровень логической едини-,.: цы запускает четвертый одновибратор 20 (фиг. 21), на выходе которого вырабатывается отрицательный импульс. Положительный перепад отрицательного импульса выхода первого одновибратора 11 (фиг. 2 ц) устанавливает в нулевое состояние четвертый триггер 23 (фиг. 2 Ь), прямой выход которого поступает на информационный вход первого триггера 9. Положительный перепадимпульса на выходе четвертого одновибратора 2 д (длительность отрицательного импульса на выходе четвертого одновибратора 20 больше длительности отрицательного импульса на выходе первогоодновибратора вместе с временем срабатывания четвертого триггера 23) поступает на вход стробирования первого триггера 9 и устанавливает его в нулевое состояние, В остальном работа уст 5 ройства при отсутствии дребезга контактов аналогична приведенному выше описанию.Таким образом, повышение помехозащищенности достигается за счет исключения ложных срабатываний устройства от помех, что позволяет повысить его надежность и исключить ошибочный ввод инФормации, 15Формула и з обр ет енияУстройство для ввода инФормации, содержащее первый и второй генераторы импульсов, первый, второй итретий элементыИ, дешиФратор, счетчик, клавиатуру, мультиплексор, первый и второй триггеры, первый и второй одновибраторы, выход первого генератора им пульсов соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соеди" нен с входом счетчика, выходы которо: го соединены с входами дешнФратора, адресными входами мультиплексора являются инФормационные выходы устройства, виходы дешиФратора соединены с входами клавиатуры, выходы которой соединены с инФормационными входами мультиплексора, выход которого соединен с входом первого одновибратора, вход сброса первого триггера и первый вход третьего элемента И являются входом начальной установки устройства, инверсный выход первого триггера сое динен с вторым входом первого элемен" та И, а прямой выход соединен с первым входом второго элемента И и входом второго генератора импульсов, выход которого подключен к входу второ го одновибратора, выход которого соединен с вторим входом второго элемента И, выход которого соединен с синхровходом второго триггера, вход сброса которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которогоявляется входом чтения инФормацииустройства, установочный и инФормационный входы второго триггера подключены к шине логической единицы, выходвторого триггера соединен с третьимвходом первого элемента И.и являетсявыходом готовности устройства,. о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности устройства, в него введены третий, четвертый и пятый одновибраторы, третийи четвертый триггеры, четвертый и пя"тый элементы И и элемент ИЛИ, выходкоторого соединен с входом пятого одновибратора, выход мультиплексора соединен с входом третьего одновибрато-,ра, установочным входом черветоготриггера и первым входом элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом первого одновибратора, первымвходом четвертого элемента И и синхровходом четвертого триггера, инФормационные входы третьего и четвертоготриггеров подключены к шине логического нуля, вход сброса четвертоготриггера и второй вход четвертого элемента И соединены с входом сброса первого триггера, выход пятого одновибратора соединен с первим входомпятого элемента И, выход которого, соединен с синхровходом первого триггера, инФормационный вход которого соединен с выходом четвертого триггера,выход третьего триггера соединен сустановочным входом первого триггераи входом четвертого одновибратора,выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, вход сбросатретьего триггера подключен к шинелогической единицы, выход третьегоодновибратора соединен с синхровходомтретьего триггера, установочный входкоторого соединен с выходом четвер"того элемента И,1619245 68=Юд Составитель И. КарноваТехрец Л. Сердюкова Корректор Л. Бескид Редактор А,Мотьвть Заказ 47 Тирах., ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101