Устройство для ввода информации

"м ЕНИЯ ТВУ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 983695, кл. 6 06 Р 3/02, 1982,2. Авторское свидетельство СССР И 0 957198 кл., 6 06 Г 3/02, 1982 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее шифратор, логический блок и клавиатуру, выходы первой и второй групп которой соединены соответственно с входами первой и второй групп шифратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок управления и элемент НЕ, вход которого соединен с пер вым выходом клавиатуры, второй выход которой соединен с первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, выходы первой и второй групп шифратора соединены соответственно с входами первый и второй групп логического блока, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока управления, выходы первой и второй групп шифратора являются выходами первой и второй групп устройства, первый и второй выходы логического блока являются первым и.вторым выходами уст. ройства, выход блока управления является третьим выходом устройства, пятый вход блока управления является первым входом устройства, входы группы блока управления. являются входами группы устройства.2. Устройство но п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что логический блок соде ЯО 1141393 жит первый и второй элементы ИЛИ, элементНЕ, первый и второй элементы И, первыйи второй элементы задержки, первый и второй триггеры, первые входы которых соединены с выходом элемента НЕ, вход которогосоединен с выходом первого элемента ИЛИи с первым входом первого элемента И,второй вход которого соединен с выходомпервого элемента задержки, вход которогосоединен с выходом первого триггера, второйвход которого соединен с выходом первогоэлемента И, выход второго элемента ИЛИсоединен с первым входом второго элементаИ, второй вход которого соединен с выходомвторого элемента задержки, вход которогосоединен с первым выходом второго триггера, второй вход которого соединен с выходомвторого элемента И, один вход первогоалемелта ИЛИ является первым входом логи ического блока, друтие входы первого элемента ИЛИ являются входами первой группы логического блока, один вход второго элементаИЛИ является вторым входом логическогоблока, другие входы второго элемента ИЛИявляются входами второй группы логического рблока, выходы первого и. второго элементовИ являются соответственно первым и вторымвыходами логического блока, выход элементаНЕ является третьим Выходом логическогоблока, второй выход второго триггера явля- Фется четвертым выходом логического блока.3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е-е с я тем, что блок управления содержитрегистр, счетчик, триггер, мультиплексорэле. рмент задержки, первый; второй и третий элементы ИЛИ, элемент И и генератор импульсов,выход которого соединен с первым входомэлемента И, выход которого соединен с пер.вым входом счетчика, второй вход которогосоединен с выходом первого элемента ИЛИ,,первый вход которого соединен с выходом1141393 элемента ИЛИ является первым входом блокауправления, второй вход второго элементаИЛИ является вторым входом блока управле.ния, первый вход третьего элемента ИЛИявляется третьим входом блока управления,первый вход мультиплексора является четвертым входом блока управления, входы второйгруппы мультиплексора являются входамигруппы блока управления, второй вход третьего элемента ИЛИ является пятым входом бло.кауправления, второй выход триггера является выходом блока. управления. элемента задержки, вход которого соединенс выходом второго элемента ИЛИ и с первымвходом триггера, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ,первый вход которого соединен с третьимвходом счетчика, входы группы которого сое.динены с выходами мультиплексора, входыгруппы которого соединены с выходами регистра, выход счетчика соединен с первым вхо.дом второго элемента ИЛИ, первый выходтриггера соединен с вторым входом элементаИ, третий вход которого соединен с первымвходом мультиплексора, второй вход первого 2Изобретение относится к вычислительной группы объединены, соединены с выходомтехнике и может быть использовано для ввода элемента И.НЕ и являются вторым выходоминформации в ЭВМ, работающую в реальном блока защиты от дребезга, выходы элементовИ-НЕ группы соединены с входами элементаИзвестно устройство для ввода информации, э И-НЕ и. являются выходами группы блокасодержащее последовательно соединенные клави- защиты от дребезга, один из входов элементаатуру, блок защиты от дребезга, шифратор; бу- И-НЕ является одним из входов блока защиферный регистр, блок памяти и блок индика- ты от дребезга и через резистор соединен сшиной нулевого потенциала 11.вый выход которого соединен с вторым вхо- В данном устройстве количество выводовдом блока индикации и входом пе вого счетчно ом первого счетчн. с клавиатУРы Равно количествУ й клавиш,ка, выход счетчика подключен к вто ому вхон к второ вхо что усложняет шифратор так как для егоду блока памяти, триггер, первый и второй реализации, например, на элементах ИЛИ потребуются отмеченные элементы, имеющие Й 2формирователи, элемент И, второй счетчик15 входов каждый, При большом количестве клаи блок сравнения, первый и второй входы ковнш, например, при М = 64 шифратор долженторого соединены с выходами первого и втосостоять из 32-входовых элементов ИЛИ, корого счетчиков, выход - с первым входомэлемента И, второй вход которого подключен торые серийно промышленностью не выпускаются, Поэтому шифратор, реализованный нак выходу триггера и входу первого формьро 20 элементах ИЛИ с меньшим количествомвателя, выход элемента И соединен с третьимвходом блока памяти и входом второго фор- входов, будет минимум двухступенчатым.мирователя, выход которого подключен к пер связи с тем, что клавиатура, как правивому входу второго счетчика и вхо стаиовки фивходуустановки ло, Размещается на некотором расстоянии отв О триггера, синхронизирующий и управляю- элект- и . вля,электронной части устройства, то наличиещий входы которого подключены к вто муючены к второму 25 большого количества выводов с нее усложнявыходу блока защиты от дребезга и второму ет конструкцию устройства,выходу блока управления соответственно, тре- Кроме того, в устройстве не предусмотренывозможности сопряжения с каналом ЭВМ ипй выход блока управления соединен савтоматического повторения вводимых сим.первого формирователя соединен с вто ымля оединен с вторым ЗО волов при нажатии клавишивходом буферного регистра. Перечисленные недостатки сужают областьПри этом блок защиты от дребезга сойеР. применения данного устройства и усложняютжит элемент И-НЕ резисторы и элементы его.И-НЕ группы, первые входы которых явля- Наиболее близким к изобретению по.техниются входами блока зициты от дребезга и 35ческой сущности н достигаемому результату. через резисторы соединены. с шиной нулевого является устройство для ввода информации,потенциала, вторые входы элементов И-НЕ. содержащее клавиатуру, первый и второй вы35 ходы которой соединены с входами шифратора, логический блок, подключенный к третьему выходу клавиатуры, первый, второй и.третий элементы И-НЕ, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, входы которых соединены с выходами первой и второй групп шифратора, первый и второй выходы клавиатуры соединены с первыми входами первого и второго элементов И.НЕ, вторые входы которых соединены с выходами первого и второго элементов ИЛИ - НЕ, выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены с первым и вторым входами третьего элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом логического блока 21.Однако в логическом блоке известного устройства применены наряду с цифровыми и аналоговые (пороговые) элементы, При реализации пороговых элементов, например на серийных интегральных компараторах, требуются достаточно стабильные источники опорного потенциала. Для питания серийных компараторов требуется минимум два источника питания, номиналы выходных напряжений которых, как правило, отличны от применяемых для питания цифровых элементов. Кроме того, кодовая матрица клавиатуры в известном устройстве выполнена на сдвоенных переключателях, которые в современной аппаратуре аналогичного назначения имеют ограниченное применение, так как увеличвают прежде всего вес клавиатуры.Кроме того, сопряжение известного устройства с каналом ЭВМ через серийный интерфейс параллельного обмена затруднено, так как в нем отсутствует узел формирования признака готовности устройства, В анализируемом устройстве также не предусмотрена возможность автоматического повторения вводимых символов при нажатии клавиши, что уменьшает быстродействие устройства.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства путем автоматического ввода повторяющихся символов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее шифратор, логический блок и клавиатуру, выходы первой и второй групп которой соединены соответственно с входами первой и .второй групп шифратора, дополнительно введены блок управления и элемент НЕ, вход которого соединен с первым выходом клавиатуры, второй выход которой соединен с первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, выходы первой и второй групп шифрато ра соединены соответственно с входами первой и второй групп логического блока, пер 1 О 15 20 25 30 40 45 50 55 вый, второй, третнй и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока управления, выходы первой и второй групп шифратора являются выходами первой и вто-рой групп устройства, первый и второй выходы логического блока являются первым ивторым выходами устройства, выход блокауправления является третьим выхспсм уст.рсйства, пятый вход блока управления является первым входом устройства, входы группыблока управления являются входами группыустройства.Кроме того, логический блок содержитпервый и второй элементы ИЛИ. элемент НЕ,первый . вта Ой аементы И, .;ервый и то.раи э;,.,гы эацержк, первый . втарсис выадам э;,емец-.з 1" вхац катарагс сое,щисцв ".калам и" р в ГО лам, та1 Л 11 ч сперв.:,. вхадс:л и,;рваа зсмспта И,тасс в.:.Од катсрага соединен с выходампсрвага э 1 Ом:1 т . задержки вхсд кс тара госсс;шп."л с выхадсм первого тригге 1, второйвход катсрсгс сасдипсн с иходам псрвагоэлсь,:,слтз И выхсд втсрсга элемента ИЛИсоединен с первым вхадсм втарсга элементаИ, втсрай вход которого соединен с выходомвтарага эл,.сита задержки, вхад катсрсгасосдпои с первь 1 м выходом второго триггера втсрсй вход кстсссгс саединсн с пыходом втсрсгс элемента И. один вход первогоэлемента ИЛИ является и.рным входом логического блока, другие входы первого элемента ИЛИ являются входами первой группылоги ясского блока, один вхсд второго элемента ИЛИ является вторым входом логпчес.ксгс блока, другие входы второго элементаИЛИ являются входами второи группы логиссксгс блака, выходы первого и второгоэлементов И являются ссатветствепис первыми вторым выходами логического блока, выход злемеита НЕ является третьим выходомлогического блока, второй выход второготриггера является четвертым выходом логического блока.При этом блок управления содержит регистр, счетчик, ,триггер, мультиплексор, третийэлемент задержки, первый, второй и третийэлементы ИЛИ, элемент И и генератор импульсов, выход которого соединен с первымвходом элемента И, выход которого соединенс первым входом счетчика, второй вход которогс соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен свыходом элемента задержки, вход которогосседзгнен с выходом второго элемента ИЛИи с перьым входом триггера, второй вход11413которого соединен с выходом третьего эле.мента ИЛИ, первый вход которого соединен стретьим входом счетчика, входы группыкоторого соединены с выходами мультиплексора,входы группы которого соединены с выходами 5регистра, выход счетчика соединен с первым.входом второго элемента ИЛИ, первый выходтретьего триггера соединен с вторым входомэлемента И, третий вход которого соединенс первым входом мультиплексора, второй вход 10первого элемента ИЛИявляется первым входом блока управления, второй вход второгоэлемента ИЛИ является вторым входом блокауправления, первый вход третьего элементаИЛИ является третьим входом блока управления, первый вход мультиплексора являетсячетвертым входом блока управления, входывторой группы мультиплексора являются вхо.дами группы блока управления, второй входтретьего элемента ИЛИ является пятым входом блока управлений, второй выход триггераявляется выходом блока управления,На фиг. 1 представлена структурная схемаустройства; на фиг, 2 -структурная схемаблока управления; на фиг. 3 - временнаядиаграмма работы устройства.Устройство содержит клавиатуру 1, шифратор 2, логический блок 3, элемент НЕ 4, блок5 управления, выходы первой 6 и второй 7групп устройства (информационные), входы 8группы устройства (входы кода скорости повторения вводимых символов), первый 9 ивторой 10 выходы устройства (стробирующихсигналов), третий выход 11 устройства (признак готовности), вход 12 устройства (запуска),35 Логический блок 3 содержит первый 13и второй 14 элементы ИЛИ, первый 15 и второй 16 элементы И, первый 17 и второй 18элементы задержки, первый триггер 19, второй триггер 20 (триггер признака готовностиклавиатуры) и элемент НЕ 21,Блок 5 управления содержит счетчик 22,мультиплексор 23, триггер 24 (триггер призна.ка готовности устройства), элемент И 25, пер вый 26, второй 27 и третий 28 элементыИЛИ, генератор 29 импульсов, элемент 30 задержки, регистр 31 (кода начальной задержки)Устройство работает следующим обрйзом,В исходном состоянии клавиши матричной 50клавиатуры 1 не нажаты, На выходах первойи второй групп шифратора 2 устанавливаютсясигналы логического О,.что обеспечивается,;.например, построением шифратора 2 на двухгруппах элементов, соответственно ИЛИ (2,1) 55и И-НЕ(2.2), В момент нажатия клавиШи кла.виатуры 1 на одном иэ выходов, соответствующим выходу одного из столбцов кодовой мат 93 6рицы клавиатуры 1, начинает устанавливаться высокий уровень напряжения (логическая "1), который подвергается "дребезгу" в течение времени йт ддза счет размыкания нормальр, нано замкнутого. контакта (фиг. За). В зависимости от типа . примененяемого кнопочного переключателя первый импульс "дребезга" имеет длительность д порядка 10 - 20 мкс. На выходе элемента ИЛИ 13 и соответственно на первом входе элемента И 15 появитсяллогическая 1. В связи с тем, что на второй вход элемента И 15 поступает логическая 1 ф (триггер 19 находится в нулевом состоянии), на выходе 9 (с элемента И 15 установится уровень логической "1," который как строб- сигнал поступает на вход разрешения записи информации в млацщие (старшие) разряды буферного регистра (не показан) с выходов 6 шифратора 2. Передним фронтом этого (с выхода 9) строб. сигнала триггер 19 уста. навливается в единичное состояние, что приН П водит к появлению логического 0 на его инверсном выходе. В результате. закончится формирование отмеченного строб. сигнала, длительность которого в основном определяется временем йС задержки на элементе 173задержки. Это время д. выбирается меньшим длительности Ь, первого импульСа"дребезга" (фиг. 3 ).Таким образом, в младшие (старшие) разряды буферного регистра будет записан только тот код на выходе 6 шифратора 2, который существует во время начальной части первого импульса "дребезга" за счет первой нажатой клавиши, Это позволяет блокировать (не записывать) информацию от случайно- нажатых нескольких клавиш, так как они по,времени смещены относительно переднего фронта строб. сигнала из.за разброса величины усилия срабатывания, зазора рабочего хода и инерционности механических контактов,Так как триггер 20 (фиг. 2) еще находить ся в нулевом состоянии и на управляющий вход мультиплексора 23 подается логический О," то через его первый информационный вход на информационные входы счетчика 22 подается кодначальной задержки, который записан в регистре 31.По поступлению строб-сигнала с выхода 9 в блок 5 управления через элемент ИЛИ 26 на вход разрешения записи параллельным кодом счетчика 22 в него (с регистра 31через мультиплексор 23) производится запись кода начальной задержки, который включает также и задержку на повторение последующего (второго) вводимого символа,По окончании "дребезга" при размыкании контакта клавиши начинает устанавливатъся1141393низкий уровень напряжения (логический 0),который подвергается "дребеэгу" в течение времени йтр а (фиг. 34). На выходеэлемента ИЛИ 14 (фиг. 1) и соответственно на первом входе элемента И 16 появится 5 логическая 1. В связи с тем, что на втором входе элемента И 16 находится логическая 1 (триггер 20 находится в нулевом состоянии), на выходе 10 (с элемента И 16 установится уровень логической ф 1, который как строб сигнал (фиг. 3 г.) поступает на вход разрешения записи информации в старшие (младшие разряды буферного регистра (не показан) с выходов 7 шифратора 2.Передним фронтом этого (с выхода 10) 5 строб-сигнала триггер 20 напрямую (фиг,З ) и триггер 24 (фиг. 3 ) через элемент ИЛИ.27 устанавливаются в единичное состояние, что приводит к появлению логической" 1" на их прямых выходах. В результате закончится 20 формирование отмеченного строб-сигнала, дли.тельность которого в основном определяется временем дТ задержки на элементе 18 задержЭки, Времяй, выбирается меньшим длительнос3ти ЬФ первого импульса "дребезга". 25Таким образом, в старшие (младшие 1 разря-. ды буферного регистра будет записан только тот код на выходах 7 шифратора 2, который существует во время начальной части первого импульса "дребезга" за счет той же (первой) нажатой клавиши. Это позволяет блокировать (не записывать) информацию от случайно кажа тых нескольких клавиш, как и в описанном случае.Появившаяся логическая 1 на выходе тригге-;35 ра 24 (т, е. на выходе 11 устройства); как признак готовности устройства, поступает,например, на управляющий вход интерфейса па.раллельного обмена (не показан) и воспринимается ЭВМ либо как сигнал требования,прерывания, либо как сигнал готовности устройства к вводу информации в машину.При вводе в ЭВМ сформированного описанным способом кода символа с интерфейса параллельного обмена на вход 12 устройства (в блоке 5) поступает сигнал (фиг.Зж) управления вводом данных в ЭВМ. По этому сигналу через элемент ИЛИ 28 триггер 24 устанавливается в исходное состояние (т. е.на выходе 11 снимается признак готовности устройства) и логическая" 1" на его инверсном выходе разрешает прохождение (через зле мент И 25) серии импульсов с генератора 29 на счетный вход счетчика 22. Период следования импульсов, формируемых генератором 29, 5 должен быть таким, чтобы обеспечивалась.максимальная скорость повторения вводимых кодов, которая требуется, например, при вводе кодов признака перемещения маркера точечно-позиционной .информации на самоммелком масштабе.В счетчик 22 по строб-сигналу с выхода 9 был записан код начальной задержки, кото. рая, как правило, равна 0,8 - 1,0 с. Начавший. ся счет импульсов, поступающих с выхода элемента И 25, может привести либо к переполнению счетчика, либо к прекращению счета в случае отпускания нажатой клавиши в клавиатуре 1.В первом случае сигнал переполнения (фиг. Зи) через элемент ИЛИ 27 установит триггер 24 в единичное состояние, что приведет к появлению на выходе .11 признака го. товности устройства. Через промежуток времени, определяемый параметрами элемента 30 задержки, через элемент ИЛИ 26 на вход разрешения записи параллельным кодом счет. чика 22 поступит сигнал, по которому с,входа 8 устройства через входы второй группы мультиплексора 23 будет осуществлена запись в этот счетчик кода скорости повторения вводимых символов.После ввода в ЭВМ кода символа поступа. ющий с интерфейса параллельного обмена на вход 12 устройства (в блок 5) сигнал (см. фиг. Зя) ввода данных в ЭВМ устанавливает триггер 24в нулевое (исходное) состо. яние и, если нажатая клавиша 32 к этому времени на будет отжата, то происходит запись кода скорости повторения вводимых символов, как и в описанном случае.Если же клавиша задержки 32 была отжатав момент отсчета либо первоначальной задержкки, либо задержки по коду скорости повторения вводимых символов, то произойдетВ момент отпускания (фиг. 3 в) нажатой клавиши на выводе соответствующей строки клавиатуры 1 начинает устанавливаться высокий уровень напряжения, который подвергается"дРебезгУ" (в течение вРемени йт е,п за счет раэмыкания контакта (фиг. 3 в).На выходах второй группы шифратора 2 и соответственно элемента ИЛИ 14 после окончания импульсов "дребезга" установится логический" О, который (также как и логическая 1 за счет "дребезга" ) не изменит состояние триггера 20, так как он находится в еди ничном состоянии.В момент возвращения отпущенной клавиши . клавиатуры 1 в исходное состояние (фиг, Зя) на выходе соответствующего столбца клавиатуры 1 начинает устанавливаться низкий уро. вень напряжения, который подвергается "дребезгу" в течение дт, гп эа счет механи. ческого прижима подвижного контакта к неподвижному, 1141393В результате на определенных выходах первой группы шифратора 2 и, следовательно, на выходе элемента НЕ 21 появятся импульсы, которые повторят с инверсией "дребезг" (фиг. Зк), а первый импульс,"дребезга" 5 длительностью йустановит триггеры 19 и 20 в исходное состояние, Кроме того, этим же импульсом счетчик 22 и триггер 24 будут установлены в исходное состояние.Следовательно, в том случае, когда работа 10 счетчика 22 в процессе счета обрывается в результате отпускания нажатой клавйши, то все запоминающие элементы устанавливаются в исходное состояние, и устройство готово к вводу очередного кода символа. 15В случае, если нажатая клавиша будет отпущена в момент наличия признака готовности устройства, то все произойдет как и в описанном случае. Длительность признака готовности устройства (фиг. 36) в большинстве практических случаев примерно на два порядка меньше, чем периоды неготовности устройства, в течение которых производится подсчет задержки в соответствии с кодом скорости повторения вводимых символов,1Таким образом, введение новых блоков и элементов, а также новых связей упрощает устройство за счет реализации логического блока на цифровых (вместо аналоговых) элементах и применения одинарных (вместо сдвоенных) кнопочных переключателей, а также предоставляет возможность пользователю программным (или аппаратным) оперативно изменять скорость повторения вводимых в ЭВМ символов в зависимости от типа информации и ее масштаба изображения.ор Черни Редактор В. Ивано Тираж 710 ПодписнВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, %-35, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 49 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4