Сенсорный переключатель

 

120 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ою <в зюр Н 03 K 17/945 ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

": .".";, гг ь! ц в

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3456073/18-21 (22) 23 ° 06.82 (46) 30,10.83. Бюл. Н 40 (72) А,В.Антонов, Ю.М.Герасимов и В. В. Будников (71) Отделение радиоастрономии ордена

Трудового Красного Знамени института радиофизики и электроники AH Украинской ССР (53) 621.316(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ю 822359, кл. Н о3 К 17/00 1979

2. Кокерелл Д. ТТЛ ИС в качестве бесконтактной клавиатуры, "Электрониканд 1975, т.28, М 4, с.62-63, рис.2 ° (54)(57) СЕНСОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий основной счетчик, выходной . регистр, и сенсорных площадок, такти. рующую и выходные информационные шины, мультиплексор, И информационных входов которого соединены с соответствующими сенсорными площадками, управляющие входы - с выходами основного счетчика и информационными входам« выходного регистра, выходы которого подключены к информационным шинам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования, в него введены элемент И, элемент ИЛИ, элементы И-ИЛИ-НЕ предустановки, записи, суммирования и вычитания, 2 -триггеры, переноса и состояния, пороговый блок, оперативное запоминающее устройство, распределитель импульсов, реверсивный и вспомогательный счетчикид времяимпульсный преобразователь, блок разряда, блок предварительной записи и элемент задержки, вход кото" рого соединен с выходом мультиплексора, а выход - с С -входом мультиплексора, 11 информационных входов которого соединены с выходами блока разряда, вход которого подключен к

С-входу мультиплексора и первому входу времяимпульсного. преобразователя, второй вход которого соединен с

С-входом вспомогательного счетчика и тактирующей шиной, третий вход " с выходом элемента ИЛИ, а выход - с первым входом элемента И ИЛИ-HE суммирования и первым входом элемента

И-ИЛИ-НЕ вычитания, второй вход ко" торого подключен к второму входу элемента И-ИЛИ-НЕ суммирования, первому выходу блока предварительной записи .,и С -входу рвспределителя иипульсов, упрввлявдые входы которого соединены с соответствующими выходами вспоиогательного счетчика, первый выходс первыми входами элемента ИЛИ, эле, мента И-ИЛИ-НЕ предустановки и 5 --входами Ю -триггеров переноса и.состояния, второй выход - с первым входом элемента И, третий выход - с вторым входом элемента И-ИЛИ-НЕ предустанов- © ки, четвертыи выход - с третьиии вхоОдиар дами элементов И-ИЛИ-НЕ суммирования и вычитания, пятый выход - с первым Ю входом элемента И-ИЛИ-НЕзаписи, шес- О той выход - с вторым входои элемента ИЛИ и К -входом реверсивного счетчика, а седьмой выход - с вторым входом элемента И-ИЛИ-НЕ записи, выход которого подключен к C -входу оперативного запоминающего устройства, а третий вход — к третьему входу элемента И-ИЛИ-НЕ предустановки, четвертым входам элементов И-ИЛИ НЕ суммирования и вычитания и выходу D -триг1051720 гера состояния, Х) -вход которого соединен с общей шиной, а С -входс С -входом выходного -регистра и выходом элемента И, второй вход которого подключен к выходу порогового блока, а третий - к пятым входам элементов И-ИЛИ-НЕ суммирования и вычитания и выходу Э -триггера переноса, D-вход которого соединен с общей шиной, а С -вход - с первым выходом реверсивного счетчика, С -вход кото- рого соединен с выходом элемента

И"ИЛИ НЕ предустановки, первый .вход с выходом элемента И-ИЛИ-НЕ суммироания, второй вход - с выходом элемен1

Изобретение относится к импульсной технике, а именно, к бесконтактным электронным переключателям, сра" батывающим при прикосновении к сен сорным площадкам, и может быть исполь" g зовано в пультах управления различных устройств, в частности, в коммутаторах и устройствах ввода информации в ЭВИ.

Известен сенсорный коммутатор, со- 1$

1 держащий мультиплексор, разрядный счет чик, разрядный регистр, триггер, элемент И-НЕ, дополнительный разрядный счетчик, инвертор, тактирующую, основную и дополнительную выходные шины (1)

Недостаток коммутатора - низкая надежность функционирования, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является сенсорное устройство, содержащее

° основной счетчик, выходной регистр, }1 сенсорных площадок, тактирующую и выходные информационные шины и мультиплесор,:,. И информационных входов которого соединены с соответствующими сенсорными площадками, управляющие . входы - с выходами счетчика и информационными входами регистра сдвига, стро6ирующий вход - с тактирующей шиной, входом счетчика и входом синхронизации регистра сдвига, выходы которого подключены к информационным шинам 12)

Недостатком этого устройства является также низкая нааежность функ35 та И-ИЛИ-НЕ вычитания, информационные входы - с соответствующими выходами оперативного запоминающего устройства, а выходы - с входами порогового блока и информационными входами оперативного запоминающего устройства, управляющие входы которого под» ключены к соответствующим выходам основного счетчика, выход старшего разряда которого соединен с входом блока предварительной записи, R "вход с вторым выходом этого блока, а 0-вход - с выходом старшего разряда вспомогательного счет 44а, 1

1 ционирования, обусловленная разбросом монтажных емкостей сенсорных площадок, имеющим место в реальных кон,струкциях, их взаимном расположением по отношение к внутренним конструктивным элементам и внешним окружающим предметам.

Цель изобретения - повышение надежности функционирования..

Поставленная цель достигается тем, что в сенсорный переключатель, содержащий основной счетчик, выходной регистр, и сенсорных площадок, тактирующую и выходные информационные шины, мультиплексор, tl информационных входов которого соединены с соответствующими сенсорными площадками, управляющие входы - с выходами основного счетчика и информационными входами выходного регистра, выходы которого подключены к информационным шинам, введены элемент И, элемент ИЛИ, элементы И-ИЛИ-НЕ предустановки, записи, суммирования и вычитания, D -триггеры: переноса и состояния, пороговый блок, оперативное запоминающее устройство, распределитель импульсов, реверсивный и вспомогательный счетчики, времяимпульсыый преобразователь блок разряда, блок предварительной записи и элемент задержки, вход которого соединен с выходом мультиплексора, а выход - с С -входом мульти" плексора, И информационных входов которого соединены с выходами блока разряда, вход которого подключен к

3 1051

С-входу мультиплексора и первому входу времяимпульсного преобразователя, второй вход которого соединен с

С-входом вспомогательного счетчика и тактирующей шиной, третий вход - с выходом элемента ИЛИ, а выход - с первым входом элемента И-ИЛИ-НЕ суммирования и первым входом элемента

И-ИЛИ-НЕ вычитания второй вход которого подкпючен к второму входу we- 10 мента И-ИЛИ-НЕ суммирования, первому выходу блока предварительной записи и

С-входу распределителя импульсов, управляющие входы которого соединены с, соответствующими выходами вспомога- 15 тельного счетчика, первый выход - c первыми входами элемента ИЛИ, элемен" та И-ИЛИ-НЕ предустановки и Б -входаии 2 -триггеров переноса и состояния, второй выход - с первым входом эле- 20 мента И, третий выход - с вторым входом элемента И-ИЛИ-НЕ предустановки, четвертый выход - с третьими входами элементов И-ИЛИ-НЕ суммирования и вы- . читания, пятый выход - с первым. вхо-. 25 дом элемента И-ИЛИ-HF записи, шестой выход - с вторым входом элемента ИЛИ и К -входом реверсивного счетчика, а седьмой выход - с вторым входом элемента И-ИЛИ-НЕ записи, выход которого 50 подключен к С-входу оперативного запюминающего устройства, а третий вход - к третьему входу элемента

И-ИЛИ-НЕ предустановки, четвертым входам элементов И-ИЛИ-HE суммирова35 ния и вычитания и выходу О -триггера состояния, Э -вход которого соединен . с общей шиной, а С-вход - с С-.входом выходного регистра и выходом элемента И, второй вход которого подключен 4 к выходу порогового блока, а третий к пятым входам элементов И-ИЛИ-НЕ суммирования и вычитания и выходу

9-триггера переноса, D -вход которого соединен с общей шиной, а С-вход -, с первым выходом реверсивного счетчика, С-вход которого соединен с выходом элемента И-ИЛИ-НЕ предустановки, первый. вход - с выходом элемента И-ИЛИ-НЕ суммирования второй вход50 с выходом элемента И-ИЛИ-HE вычита.ния, информационные входы - с соответствующими выходами оперативного запоминающего уетрбйства, а выходыс входами порогового блока и информационными входами оперативного запоми- 5 нающего устройства, управляющие входы которого подключены к соответствующим выходам основного счетчика, 720 4 выход старшего разряда которого соединен с входом блока предварительной записи, Я "вход - с вторым выходом этого блока, а С-вход " с выходом старшего разряда вспомогательного счетчика.

На фиг.1 представлена функциональная схема сенсорного переключателя; на фиг.2-6-диаграммы, поясняющие его. работу.

Сенсорный переключатель содержит мультиплексор 1, rl сенсорных площадок 2, основной счетчик 3, выходной регистр 4, информационные шины 5, элемент 6 задержки, блок 7 разряда, времяимпульсный преобразователь 8, вспомогательный счетчик 9, тактирующую шину 10, элемент ИЛИ 11, 2 -триггер

12 переноса, З -триггер 13 состояния, элемент И-ИЛИ-НЕ 14 суммирования, элемент И-ИЛИ-НЕ 15 вычитания, блок 16 предварительной записи, распределйтель 17 импульсов, элемент И-ИЛИ-НЕ

18 предустановки, элемент И 19, эле" мент .И-ИЛИ-НЕ 20 записи, реверсивный счетчик 21, оперативное запоминающее устройство 22, пороговый блок 23.

Информационные входы мультиплексора 1 соединены с соответствующими сенсорными площадками 2, управляющие

его входы подключены к выходам основ ного счетчика 3 и информационным входам выходного регистра 4, выходы которого подключены к информационным винам 5, Вход элемента 6 задержки соединен с выходом мультиплексора 1, а выход - с С-входом мультиплексора 1

> и информационных входов которого соединены с выходами блока 7 разряда, вход которого подключен к С-входу мультиплексора 1 и первому входу времяимпульсного преобразователя 8, второй вход которого соединен с С входом вспомогательного счетчика 9 и такти- рующей шиной 10, третий вход - с выходом элемента ИЛИ 11, а выход - с первым входом элемента И-ИЛИ-НЕ 14 суммирования и первым входом элемента И-ИЛИ-НЕ 15 вычитания, второй вход которого подключен к второму входу элемента И-ИЛИ-НЕ 14 суммирования, первому выходу блока 16 предварительной записи и С-входу распределителя

17 импульсов, управляющие входы которого соедийены с соответствующими выходами вспомогательного счетчика

9, первый выход - с первыми входами элемента ИЛИ 11, элемента Р-ИЛИ-НЕ 18 предустановки и 5 -входами .0 -тригге1051720 ров 12 и 13 переноса и состояния, второй выход " с первым входом элемента И 19, третий выход - с вторым входом элемента И-ИЛИ-HF 18 предустановки,.четвертый выход - с третьими входами элементов И-ИЛИ-НЕ 14 и 1 суммирования и вычитания, пятый выход - с первым входом элемента И-ИЛИНЕ 20 записи шестой выход -с втр»

10 рым входом элемента ИЛИ 11 и Й -вхо» дом реверсивного счетчика 21, а седьмой выход - с вторым входом элемента

И-ИЛИ-НЕ 20 записи, выход которого подключен к С-входу оперативного загюминающего устройства 22, а третий вход ; к третьему .входу элемента

И-ИЛИ-НЕ 18 предустановки, четвертым входам элементов 14 и 15 суммирования и вычитания и выходу 17 -триггера 13 состояния,.;9 -вход которого соединен 20 с общем шиной, а С-вход - с С-входом выходного регистра 4 и выходом элемента И 19, второй вход которого гюд" ключен к выходу порогового блока 23, а третий - к пятым входам элементов 25

И-ИЛИ-HE 14 и 15 суммирования и вычитания и выходу D -триггера 12 переноса, .0 -вход которого соединен с общей шиной, а С-вход " с первым выхо" дом реверсивного счетчика 21Ä С-вход зо которого соединен с выходом элемента И-ИЛИ-HE 18 предустановки, первый вход - .с выходом элемента И"ИЛИ-HE 14 суммирования, второй вход - с выходом элемента И-ИЛИ-НЕ 15 вычитания, инФормационные входы - с соответствующими выходами оперативного запоминающего устройства 22, а выходы - с входами порогового блока 23 и информационными входами оперативного запоминающего устройства 22, управляющие входы которого подключены к соответствующим выходам основного счетчика 3, выход старшего разряда которого соединен с входом блока 16 предваритель-45 ной записи, Я -вход - с вторым выходом этого блока, а С-вход - с выходом старшего разряда вспомогательного счетчика 9.

Работа сенсоРного переключателя 50 построена по циклическому принципу.

Цикл состоит иэ д строк. Строка состоит из К тактов. Длительность такта Т равна периоду следования тактовых импульсов, поступающих по тактиРующей шине 10, В каждой строке опрашивается одна сенсорная площадка 2, а опрос всех площадок 2 происходит в течение цикла. Управляющие сигналы, необходимые для работы сенсорного переключателя по циклическому принципу, формируются основным и вспомогательным счетчиками 3, 9 и распределителем 17 импульсов. При этом коэф-, фициент пересчета основного счетчика 3-п, а коэффициент пересчета вспомогательного счетчика 9-М, и они on" ределяют соответственно число опрашиваемых сенсорных площадок 2 и количестао K тактов в каждой строке.

При формировании управляющих сиг« малов тактовые импульсы с периодом Т поступают по тактирующей шине 10 на

С-вход вспомогательного счетчика 9, управляющего работой распределителя

17 импульсов. На выходах распределителя 17 импульсов формируются управляющие импульсы положительной полярности, положение которых в строке показано на фиг.2. Управляющие импульсы на первом (Фиг.2 в) и шестом (фиг.2p) выходах распределителя

17 импульсов формируются. во втором такте строки, а импульсы на втором (фиг.2ф), третьем (Фиг.29), четвер- том (Фиг.26J и пятом (фиг.2Мс) выходах.- соответственно в к -7, К-5, k-3, К-1 тактах. Управляющие импульсы на седьмом выходе распределителя 17 импульсов (фиг.2И) Формируются также в

К-1 .такте строки {фиг,2о). Однако управляющие импульсы на шестом и седьмом выходах распределителя 17 импульсов Формируются только в режиме предварительной записи информации (при уровне логического "0" на С"входе распределителя 17 импульсов (Фиг.25} а импульсы на первом, втором, третьем, четвертом и пятом выходах в режиме "работа" (при уровне логичес" кой "1" на С-входе (Фиг.25). Последовательно с вспомогательным счетчиком

9 включен основной счетчик 3. Последовательное изменение состояний выходов основного счетчика 3 приводит к поочередному опрашиванию информационных входов мультиплексора 1, соединенных с соответствующими сенсорными .площадками 2. За 1 строк опрашиваются все сенсорные площадки 2 переключателя.. Синхронно с информационными входами мультиплексора 1 опрашиваются и ячейки памяти оперативного запоминающего устройства 22. Парал- . лельный код с выходов основного счетчика 3 поступает также на информационные входы выходного регистра 4.

1051

Мультиплексор 1 совместно с включенным последовательно с ним элементом 6 задержки образует генератор импульсов с эапаздывающей обратной связью. При отсутствии касания -ой сенсорной площадки 2 a -ой строке цикла на выходе элемента 6 формируются импульсы с периодом равным о,- t, + 2t>, (1) где т О„ - время, вв которое мок- !О тажная емкость См< (С „- ЬС „сС„6См+C 1 -ой сенсорной площадки 2 эа™ рядится входным током логического "0" мульти-15 плексорад „до входного о порогового напряжения

Uпо, воспринимаемого, как уровень логической "1" 20 где Е - напряжение питания мульти- Z5 я плексора 1;

08 - падение напряжения на смебэ щенном в прямом направлении база" эмиттерном переходе входного многоэмиттерного транзистора мультиплексора 1; ,t t +t - суммарная задержка и „ мультиплексора 1 и элемента 6 задержки t >.

При касании к монтажной емкости

< ° v

C "ои сенсорной площадки 2 добавляется. емкость тела оператора Co u в i-ой строке цикла на выходе элемен- та 6 задержки будут формироваться импульсы уже с периодом равным и 40 (g = tg + 2tg, (2) где тк,=((C>+C .) - время, ее которое м1 суммарная емкость

Со +Сме ой сеНсор но 1 пл щадк а 45 рядится входным током логического "0" мультиплека сора 1- J> äo входного порогового

50 напряжения Uä г принимаемого, как уровень логи.чес-. кой "1".

Подключенный к информационным входам мультиплексора 1 блок 7 разряда служит для разряда емкостей сенсорных площадок 2 во время положительных импульсов напряжения, В этом время

720 8 уровень логической "1" с выхода элемента 6 задержки открывает t1 ключей, входящих в блок 7 разряда, что приводит к образованию цепей разряда емкостей всех сенсорных площадок 2.

Во время действия отрицательного импульса напряжения уровень логическо"

ro "0" с выхода элемента 6 задержки закрывает ключи блока 7 разряда.

Импульсы, сформированные мульти плексором 1, поступают на вход времяимпульсного преобразователя 8. В преобразователе 8 подсчитывается Й этих импульсов H формируется вре-менной интервал, равный длительности N периодов. Этот интервал заполняется тактовыми импульсами с периодом следования Т, Количество инпуль" сов, прошедших на выход времяимпульсного преобразователя 8 в i""îé (1 i & п) строке .цикла, равно

Ио< " См,> 4) (3) по при отсутствии касания i-ой сенсорной площадки 2 и

M к "(Я0м Со +Я1) (4) кд 1 при касании i-ой сенсорной площадки.2.

Начало временного интервала синхронизировано со вторым тактом строки, а конец интервала при максимально возможной величине суммарной емкос" ти CM4 + Co i-ой сенсорной площадки

2 не должен выходить за К-8 такт строки, Сенсорный переключатель имеет три характерных режима функционирования: запись исходной информации s оперативное запоминающее устройство 22, переключение при касании оператором сенсорной площадки 2, отслеживание медленных изменений монтажных емкостей сенсорных площадок 2.

При подаче питания сенсорный переключатель функционирует в первом режиме, при этом блок 16 предварительной записи вырабатывает одиночный импульс положительной полярности, устанавливающий по К -входу основного счетчика 3 в состояние логического "0.

Уровень логического "0" с другого выхода блока 16 предварительной записи поступая на С-вход распределителя 17 импульсов, разрешает формирование управляющих импульсов положительной

20 10 тельной записи присутствует уровень логической "1". Этот уровень, поступая на С-вход распределителя 17 импульсов, разрешает формирование управляющих импульсов положительной полярности нв первом, втором, третьем, четвертом и пятом выходах и запрещает формирование этих импульсов на шестом и седьмом выходах. Кроме того, этот же уровень логической "1" закрывает элемент И-,ИЛИ НЕ 14 суммиро" вания и открывает элемент И-ИЛИ-НЕ. 15 вычитания, Далее сенсорный переключатель работает в режиме циклического опроса сенсорных площадок 2. При этом во втором такте каждой строки (фиг.4О) управляющий импульс положительной no" лярности с первого выхода распределителя 17 импульсов (фиг,45), поступая íà 5 -входы З -триггеров 12 и 13, устанавливает их в "единичное" состояние, Уровень логической "1" с выхода D - триггера 13 состояния

{фиг.4ж), поступая на входй элементов И-ИЛИ-НЕ 18, 14,15 и 20 предустановки, суммирования, вычитания и записи, открывая их по этим входам.

Уровень логического "0" с,выхода

О-триггера 12 переноса (фиг.42), поступая на входы элементы И-ИЛИ-НЕ 14 суммирования и элемента И 19, закрывает их по этим входам, а поступая на вход элемента И-ИЛИ-НЕ 15 вычита" ния открывает его. Этот же управляющий импульс с .первого выхода распределителя 17 импульсов (фиг.45)> поступая на вход элемента И-ИЛИ-HE 18 предустановки и инвертируясь им, производит предустановку реверсивного счетчика 21, переписывая в него со, держимое соответствующей ячейки памяти оперативного запоминающего устройства 22. Управляющий импульс с первого выхода распределителя 17 импульсов, пройдя через элемент ИЛИ 11, поступает на вход времяимпульсного преобразователя 8, синхронизируя отрицательным фронтом начало формируемого в нем временного интервала, С выхода времяимпульсного преобразователя 8 начинают поступать тактовые импульсы, которые через элемент

И"ИЛИ-НЕ 15 вычитания, инвертируясь (r.4Ü), приходят на вход реверсивного счетчика 21 и подсчитываются им, При касании, например, 1..-ой сенсорной площадки 2 в 1-ой строке цикла на вход реверсивного счет9 10517 полярности на шестом и седьмом выходах и запрещает формирование этих импульсов на первом, втором, третьем, четвертом и пятом выходах. Кроме того, этот же уровень логического "0" закры- 5 вает элемент И-ИЛИ-HE 15 вычитания и открывает элемент И-ИЛИ-НЕ 14 суммирования. При этом во втором такте каждой строки (фиг.3а) цикла управляющий импульс положительной полярности !О с шестого выхода распределителя 17 импульсов (фиг.3e), поступая на

R-вход реверсивного счетчика 21, ус" танавливает его в состояние логического "О". Кроме того, этот же импульс 1 пройдя через элемент ИЛИ 11, поступает на вход времяимпульсного преобразователя 8, синхронизируя отрицательным фронтом начало формируемого. в нем временного интервала. С выхода 2О времяимпульсного преобразователя 8 начинают поступать тактовые импульсы (фиг. 3Ь}, которые через элемент

И-ИЛИ-Hf 14 суммирования приходят на вход реверсивного счетчика 21 и под- 2 считываются им. Количество этих импульсов ввиду отсутствия в момент включения питания касания сенсорных площадок 2 определяется только монтажными емкостями и для i-ой строки цикла равно m,(3). В к-1 такте строки управляющий импульс положительной полярности формируется на седьмом вы ходе распределителя 17 импульсов и через элемент И-ИЛИ-НЕ 20 записи, 35 проинвертированный {фиг.3 ), поступает на С-вход оперативного запоминающего устройства 22, переписывая двоичный код числа fAoj из реверсив" . ного счетчика 21 в i-þ ячейку памяти.

Аналогичным образом в первом после подачи питания цикле осуществляется опрос всех И сенсорных площадок 2 и запись в ячейки памяти оперативного запоминающего устройства 22 двоичных кодов а ; (1 i «< n), on" 4 ределяемых монтажными емкостями площадок 2. На этом заканчивается режим записи исходной информации в опера" тивное запоминающее устройство 22.

В К -ом такте И -ой строки первого после подачи питания цикла отрицательный перепад .с выхода старшего разряда основного счетчика 3 переключает блок 16 предварительной записи во второе устойчивое состояние, в котором он остается до момента выключения питания. B этом состоянии на втором выходе блока 16 предвари11 1051720 12

В К-7-ом такте i îé строки управляющий импульс положительной полярности с выхода распределителя 17 импульсов (фи г. 4 е), проходя элемент И 19 поступает на С-вход выходного регистра 4, переписывая в него иэ основного счетчика 3 номер i îé сенсорной площадки, которой касается в данный момент оператор. Кроке того, этот же управляющий импульс с выхода элемента И 19 поступает на С-вход З -триггера 13 состояния, положительным фронтом устанавливая его в "нулевое" состояние (фиг.4ж). Уровень логического "0" с прямого выхода D -тригге" ра 13 состояния (r.4Мс), поступая на входы элементы И-ИЛИ-НЕ 18, 14, . 15 и 20 предустановки, суммирования вычитания и записи закрывает их по этим входам. Поэтому в К-5, М"3 и

k-1 тактах i-ой строки управляющие импульсы с третьего, четвертого и пятого выходов распределителя 17 импульсов через элементы И-ИЛИ-HE 18, 14, 15 и 20 предустановки, суммирования, вычитания и записи не прохо(дят и никаких- операций не производят. В следующих циклах, в которых имеется касание I oH сенсорной площадки 2 переключатель работает аналогичным образом. чика 21 поступает m импульсов, Пос ле прихода л -ro импульса в ревер"

04 сивном счетчике 21 будет записано чис ло "Онв а после пРихода (mo; +1)-го импульса - число (Q-1), где Q - полная емкость счетчика 21. Двоичный код числа (Q-1) поступает на входы порогового блока 23, на выходе которого при этом устанавливается уровень логического- "0" (wr.4 ), блокируя по входу 10 элемент И 19. При поступлении (и .+1)01

lo импульса импульс переполнения с выхода реверсивного счетчика. 21 переведет в "нулевое" состояниеI) -триггер 12 переноса. Уровень логической н1н с выхода Э -триггера 12 переноса (фиг.4 ), поступая на входы элемента

И-ИЛИ-HF. 14 суммирования и элемента

И 19, открывает их по этим входам, а поступая на вход элемента И-ИЛИ-НЕ 15 вычитания, закрывает ее.(m ; m A импульс, поступающий на вход реверсивного счетчика 21, переводит его в состояние (з 1. - — в ч 1 " е (5) ss

""„С

2Т

85С0

Двоичный код числа 0 поступает

77 на входы порогового Ьлока 25, имеющего следующий алгоритм работы: выходной уровень соответствует

NgC0 логическому "0" при(1 т

° 3T 1

35 выходнои уровень соответствует логической 1 при {)а(« ц мКс, 2T где 1 - двоичный код на выходе ревер40 сивного счетчика 21. На выходе поро гового блока 23 устанавливается уровень логической "1" (фиг.4g), открывая по входу элемент И 19. После прихода m -го импульса в реверсивК!

45 нси счетчике 21 будет записано число а на выходе порогового блока 23 сохранится уровень логической "1ив Длительность строки, содержащей К тактов выбирается такой, чтобы при максимально возможной величине суммарной емкости С(,+ Сп (1 6 i «n) сенсорной Б площадки 2, формируемый во времяимпульсном преобразователе 8 временной . интервал не выходил эа К-8 такт.

Третьим характерным режимом функционирования сенсорного пере ключате" ля является режим отслеживания медленных изменений монтажных емкостей сенсорных площадок 2 при отсутствии касания. При отслеживании, например, медленных изменений монтажной емкости 1 -ой сенсорной площадки 2 во втором такте < -ой строки (фиг.5 а и фиг.ба) каждого цикла управляющий импульс положительной полярности с первого выхода распределителя 17 импульсов, поступая на 5 -входы В -триггеров 13 и 12 состояния и переноса, ус" танавливает их в "единичное" состо»" ние. Уровень логической "1" с выхода .

Э-триггера 13 состояния (фиг.5Þ и фиг.бф, поступая на входы элементов

И-ИЛИ-НЕ 18, 14, 15 и 20 предустановки, суммирования, вычитания и записи, открывает их по этим входам. Уровень логического "О" с выхода -триггера

12 переноса (фиг.5 и фиг.6 1), поступая на входы элемента И-ИЛИ-НЕ 14 суммирования и элемента И 19, закрывает их по этим входам, а поступая на вход элемента И-ИЛИ-НЕ 15 вычита13 1051 ния, открывает. его. Этот же управляющий импульс с первого выхода распределителя 17 импчльсов, поступая на вход элемента И-ИЛИ-НЕ 18 предустановки и инвертируясь им (фиг.Я и 5 фиг.65), производит предустановку реверсивного счетчика 21, переписывая в него содержимое соответствующей ячейки памяти оперативного запоминающего устройства 22. Кроме того, 10 управляющий импульс с первого выхода распределителя 17 импульсов, пройдя через элемент ИЛИ ll, поступает на вход времяимпульсного преобразователя 8, еинхронизируя начало формируе- 15 мого в нем временного интервала. С выхода времяимпульсного преобразователя 8 начинают поступать тактовые импульсы, которые. через элемент

И-ИЛИ-HE 15 вычитания, инвертируясь 20 (фиг.55 и фиг.6Ь}, приходят на вход реверсивного счетчика 21 и подсчитываются им.

При этом, поскольку касание < -ой сенсорной площадки отсутствует, коли- 25 чество импульсов, поступивших в (-ой строке цикла на вычитающий вход реверсивного счетчика, определяется согласно (1) и (3} выражением (Ew-О з) См "IIoP (7)зо Ь - ИЗ

04 т 30 Ет -0Вэ и в силу влияния на сенсорный переклю" чатель окружающей среды подвержено дрейфу. Так изменение взаимного рас- З5 положения сенсорного переключателя и окружающих его предметов, в том числе и оператора,. приводит к изменению монтажной емкости С„„„, равно как и монтажных емкостей других сенсорных 40 площадок.: Изменение окружающей температуры вызывает дрейф входных токов3 „, 1 входных пороговых напряжении U„o» падений, напряжения Ug на база-эмиттерном переходе многоэмиттерного тран-45 эистора, суммарной задержки t>=t> +t@ .мультиплексора 1 и элемента 6 задерж-, ки, питающего напряжения Еп, При этом количество импульсов, поступивших в 1 "ой строке цикла на вы- 50 читающий вход реверсивного счетчика

21, может превышать или наоборот быть меньше числа m хранящегося в даня. ный момент в j -ой ячейке памяти оперативного запоминающего устройства 22 Я и введенного в качестве предустанов ки в, реверсивный счетчик 21. В том и аучае, когда m< > m о; (фиг. 5), пос720 14 ле прихода на второй вход реверсивного счетчика 21 m" -ro импульса в

oi нем.будет записано число "0", а после прихода (во; +1)-ro импульсав, число (0-1), где 0 - полная емкость счетчика. Двоичный код числа (Q-1) поступает на входы порогового блока

23, на выходе которого при этом устанавливается уровень логического "0" (фиг.5g), блокируя по входу элемент

И 19. При поступлении (mo; + 1)-го импульса импульс переполйения с выхода реверсивного счетчика переведет в "нулевое" состояние З -триггер 12 переноса. Уровень логической "1" с выхода 2 -триггера 12 оереиоса (Фиг.рт поступая на входы элемента И-ИЛИ-НЕ 14 суммирования и элемента И l9 открыва- ет их по этим входам, а поступая на вход элемента И-ИЛИ-HE 15 вычитания, закрывает его. После прихода mz, -го импульса в реверсивном счетчике 2 1 будет записано число (mo moi ) р (8). а на выходе порогового блока 23 сохранится уровень логического "0", 1

В (К-7)-ом такте 1-ой строки управляющий импульс положительной полярности с второго выхода распредели. теля 17 импульсов через элемент И 19 не проходит, так как он закрыт "нулевым" уровнем с выхода порогового блока 23. В (К-5)-ом такте i îé строки управляющий импульс положительной полярности с третьего выхода распределителя 17 импульсов, проходя через элемент 18 И-ИЛИ-НЕ 18 предустановки, инвертируется (фиг.%) и поступает на С-вход реверсивного счет" чика 21, переписывая в него содержимое i-ой ячейки памяти шо, оперативного запоминающего устройства 22. На выходе порогового блока 23 устанавливается уровень логической "1" (фиг.5q), открывая по входу элемент

И 19. В (К-3)-ом такте i-ой строки управляющий импульс. положительной полярности с четвертого выхода распределителя 17 импульсов, проходя через элемент И-ИЛИ- НЕ 14 суммирования, инвертируется (фиг.5 ) и поступает на вход реверсивного счетчика 21, увеличивая его содержимое на единицу. В реверсивном счетчике 21 получается число (mo; + 1). Через элеИ мент И-ИЛИ-HE 15 вычитания управляющий импульс с четвертого выхода рас" пределителя 17 импульсов не проходит, 15 1051 так как он закрыт поступающим на его вход уровнем логической "1" (фиг. Q) с выхода Э -триггера 12 переноса. В (к-.l)-ом такте i-ой строки управляющий импульс с пятого выхода распределителя l7 импульсов, проходя через элемент И-ИЛИ-НЕ 20 записи, инвертируется (фиг.5 1- и, поступая на

C-вход оперативного запоминающего устройства 22, переписывает в его 10

1"ую ячейку памяти содержимое ревер» сивного счетчика 21, т.е. число

Ьо, + 1) ° В i "o строке следующего цикла уже это число будет использо,ваться в качестве значения m ; для предустановки реверсивного счетчика 21.

В следующих циклах, если по-прежнему во, >ва, сенсорный переключаО1 тель работает аналогичным образом. 20

Если же в rà m" (ôèã,6), то пос ле прихода на вычитающий вход реверсивного счетчика 21 m<,-го импульса в нем будет записано числов (9) 25 а на выхбде йорогового блока 23 сохранится уровень логической "lне

В (К-7)-ом такте i-ой строки уп. равляющий импульс с второго выхода . распределителя 17 импульсов через эле мент И 19 не проходит, так как он закрыт уровнем логического "0" (фиг.52) с выхоиа О -триггера 12 переноса (фиг.бф В (К-5)-ом такте i îé строки управляющий импульс с третьего выхода распределителя 17 импульсов, Зэ проходя через элемент И-ИЛИ-НЕ 18 предустановки, инвертируется (фиг.63} и поступает на С-вход реверсивного счетчика 21, переписывая в него содеря 40 жимое i ой ячейки памяти «о; оперативного запоминающего устройства 22.

B (К-3)-ом такте i îé строки управ- ляющий импульс с четвертого выхода

720 16 распределителя 17 импульсов, проходя через элемент V;-ИЛИ-HF. 15 вычитания, инеертируетсе (Фиг.6Ь) и поступает на вход реверсивного счетчика 21, уменьвая его содержимое на единицу. В реверсивном счетчике 21 получается число (m -1). Через элемент И-ИЛИ-НЕ 14

tl суммирования управляющий импульс с четвертого выхода распределителя 17 импульсов не проходит, так как он за" крыт поступающим на его вход уровнем логического "0" (фиг.И) с выхода

В-триггера 12 переноса. В (К-1)-ом такте -i-ой строки управляющий импульс с пятого выхода распределителя

17 импульсов, пройдя через элемент

И-ИЛИ-НЕ 20 записи,.инвертируется (фиг.áe) и, поступая на С-вход оперативного запоминающего устройства 22, переписывает в его i-ую ячейку памяти содержимое реверсивного счетчика 21, т.е. число (m; -1). В i-ой строке следующего цикла уже это чис" ло будет использоваться в качестве значения mo; для предустановки pehep сивного счетчика 21.

В следующих циклах, если по"прежнему m<„ c m ;, сенсорный переключатель ра6отает аналогичным образом.

Таким образом, введение в предлагаемый сенсорный переключатель элемента И 19, элемента ИЛИ 11, элементов И-ИЛИ-НЕ 18, 20, 14 и 15 предус" тановки, записи, суммирования и вычитания, О -триггеров 12 и 13 переноса и состояния, порогового блока 23, оперативного запоминающего устройст» ва. 22, распределителя 17 импульсов, реверсивного и вспомогательного счетчиков 21 и 9, времяимпульсного преобразователя 8, блока 7 разряда, блока.l6 предварительной записи и элемента 6 задержки обеспечивает повышение надежности его функционирования.

1051720

1051720 фиг.2

Составитель В,Полешенко

Редактор О.Сопко Техрел M.Tenep Корректор д,Повх

Заказ 8674/57 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4