Устройство для ввода информации

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различной аппаратуре подготовки и ввода информации, в частности в клавишных пультах технологического оборудования. Целью изобретения является повьшение надежности работы устройства при одновременном нажатии нескольких клавиш. Устройство содержит клавиатуру 1, мультиплексор 3, счетчик 4, блок 5 формирования сигнала готовности, регистр 14, блоки 15 опроса клавиатуры, дешифратор 16. Устройство обеспечивает устранение возникающих при переключениях клавиш клавиатуры сбоев и samjiTy от дребезга , повышая тем самым надежность работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. со со ел о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 С 06 F 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4064550/24-24 (22) 30.04.86 (46) 07.09.87. Бюл. У 33 (72) А,П.Сироткин, С.А.Белолипецкий и M.M.Êîçëîâñêèé (53) 681.327 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1113789, кл. G 06 F 3/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1019426, кл. G 06 F 3/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различной аппаратуре подго„„SU„1335971 А1 товки и ввода информации, в частности в клавишных пультах технологического оборудования. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства при одновременном нажатии нескольких клавиш. Устройство содержит клавиатуру 1, мультиплексор 3, счетчик 4, блок 5 формирования сигнала готовности, регистр 14, блоки 15 опроса клавиатуры, дешифратор 16.

Устройство обеспечивает устранение возникающих при переключениях клавиш клавиатуры сбоев и защиту от дребезга, повышая тем самым надежность работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быт!, использовано н различной яг<пярятуре поцг

3<> г

50 схем.

Дель изобретения — пов<>ппение надежно ти работы устройства при однонременном нажатии нескольких клавиш.

Ня <11иг. приведена схег!я устройства для ввода информации; ня фиг,2 схема блока опроса клавиатуры; на фиг.3 — нременная пиягрямма работы устройства для ввода информации.

Устройство для вводя информации содержит m клавишную клагзиятуру 1 (фиг.l), каждая из клавиш которой одним выводом подключена к корпуснси шине устройства, я нторым — к одг<ому из входов клавиатуры 1, каждый из которых через соответствующий нагрузочный элемент 2 подключен к шине питания устройства, мультиплексор 3, первый счетчик 4, блок 5 <1гормирования сигнала готовности, первый 6 и второй 7 элементы ИЛИ-НЕ, второй счетчик 8, формирователь 9 импульсов„ третий счетчик 10, первый дешифратор

11, RS-òðHããeð 12, э:<емент НЕ !3 и регистр 14 m блоков !5 очрося клавиатуры, нторой дешифратор 16, синхровход 17 устройства, стробирующий выход 18 устройства, информационные выходы 19 устройства.

Каждый из блоков 15 опроса клавиатуры (фиг.2) содержит г<ервый 20 и второй 21 элементы И, второй 22 и третий 23 элементы НЕ, элемент ИЛИ

24 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25.

Устройство для ввода информации работает следующим образом.

Каждый из блоков 15 опроса клавиатуры (фиг.l) имеет три входа 26,28 и 29 и два выхода 27 и 30. Первый вход и выход являются информационными и служат для перецачи данных о состоянии m-клавишной клавиатуры 1 на информационные входы мультиплексора 3, вторые вход и выход — управ— ляющие и предназначены,для организации приоритетного опроса клавиш

m-клавишной клавиатуры 1, третий же вход — вход выбора блока. При "Лог.О" на этом входе блок является выключенным, и на обоих его выходах .формируется потенциал "Лог.l", н случае же

"Лог.l" на третьем входе блок считяется н11

Подача Лог.О ня этот вход привецет к формирог 1<н1<ю Лог. на первом и Лог.О" ня втором выходах блока. Первое !<оказывает что информация о со< стоянии коммутируемой клавиши не передается и;1 мультиплексор 3, второе же служит для запретя работы всех последую!

Действительно, поскольку второй выход каждого из блоков 15 опроса клавиатуры соединен со вторым входом следующего за ним : 15 опроса клавиатуры, то "Лог.О, появляющийся ня этом выходе, <гнтоматически обусловит поянлени<з "Лог.О" на втором выходе следующего зя ним блока и т.д., вплоть >lo m-го блок, 15 опроса клавиатуры. Поэтому, 1!одавая на управляющий вход 11ерво1 о блока 15 опроса

<1 клявият.:ры ИОТ1 нциял 1ОГ . О > МОжнО запрети гь работу всех блоков 5 опроса клавиатуры. В случае "Лог. 1" на втором входе блока 15 опроса клавиатуры состояние обоих его выходов определяется состоянием первого входа, т.е. состоянием коммутируемой этим блоком клавиши п1-клавишной клавиатуры 1, При нажатии клавиши на обоих выходах фориируется потен11иал Лог.О а при отпускании--"!1Ог.l". Таким образом, при Лог.l" на вторых и третьих входах блоков !5 опроса клави",òóðû работа последних целиком определяется состоянием самой пг-кланипгной клавиатуры 1.

Это являет"..ÿ основой организации приоритетного опроса клавигп

m-клавишной клавиатуры 1. Так, нажатие, например, к-й клавиши приведет к поянлению на втором ныходе к-го блока опроса клавиатуры сигнала

"Лог.О", что вызовет запрещение работы всех последующих блоков с номерами от к+1 до m. Тем самым исключается возможность передачи нескольких сигналов включения клавиш при их одногзременном нажатии, причем наибольший приоритет будет иметь клавиша с наименьшим номером.

Разберем это подробнее. Пусть, например, одг<овременно нажаты О-я, к-я и m-я клявиг!1и m-клавишной клавиатуры . По< кольку на втор<зм выходе

О-го блока I 5 Опроса клавиатуры фор1335971 мируется потенциал "JIor.О, это приведет к тому, что тот же потенциал появится на вторых выходах всех остальных блоков 15 опроса клавиатуры, в том числе и к-l-го, и m-1-го. Это означает, что на вторых входах к-го и m-го блоков 15 опроса клавиатуры будут присутствовать сигналы "Лог.О", которые переведут первые выходы этих блоков в состояние "Лог.!". Таким образом, видно, что сигнал "Лог.О" от включения клавиш будет передаваться на информационные входы мультиплексора 3 только О-м блоком 15 опроса клавиатуры, что и требовалось доказать.

Пусть в первоначальный момент времени ни одна из клавиш клавиатуры 1 не нажата, на управляющем входе первого блока 15 опроса клавиатуры установлен потенциал "Лог.l" и RS-триггер 12 находится в выключенном состоянии. Тогда высокий потенциал на его инверсном выходе запрещает работу второго дешифратора 16, на выходах которого при этом устанавливаются потенциалы "Лог.l". Поскольку на трех входах О-го блока 15 опроса клавиатуры присутствуют высокие уровни сигналов, на обоих его выходах также устанавливаются потенциалы

"JIor.!", что приводит к установлению таких же уровней на выходах всех остальных блоков .15 опроса клавиатуры, вплоть до m-ro. Таким образом, в начальном состоянии все блоки 15 опроса клавиатуры являются выбранными, работа их разрешена и они транслируют состояния клавиш m-клавишной клавиатуры 1 на информационные входы мультиплексора 3.

Нажатие какой-либо клавиши m-клавишной клавиатуры 1 приведет к запрещению работы тех блоков опроса клавиатуры, номер которых больше, чем номе!:! нажатой клавиатуры, и к появлению на соответствующем информационном входе мультиплексора 3 потенциала "Лог.О". Опрос m-клавишной клавиатуры 1 производится, когда первый счетчик 4 сформирует соответствующий. адрес для мультиплексора 3. Управляется первый счетчик 4 от источника тактовых импульсов по синхровходу 17.

Когда первый счетчик 4 выбирает вход мультиплексора 3 с потенциалом

"Лог.О", напряжение на выходе мульти.плексора 3 также становится равным

20 напряжению "Лог.О" на время, равное одному периоду тактовых импульсов.

Таким образом, если опрашиваемая кла5 виша m-клавишной клавиатуры нажата постоянно, то на выходе мультиплексора 3 вырабатывается последователь— ность импульсов с периодом Т„ = m »

Т,. и H с к в ажн о с т ь ю

10 где Т „— период импульсов, выраба тываемых m-канальным мультиплексором 3;

Т,„ — период входных тактовых им15 пульсов;

m — число каналов m-канального мультиплексора 3; скважность импульсов, вырабатываемых m-канальным мультиплексором 3.

Отсюда следует, что вибрация клавиатуры будет выражаться наличием на выходе мультиплексора 3 импульсов с периодом большим, чем Т„„, и скваж25 ностью большей, чем Q,,„. Кроме того, поскольку дребезг клавиатуры имеет непредсказуемый характер, то следует учесть, что импульсы с периодом большим, чем Т „ на выходе мультиим»

30 плексора 3 могут перемещаться с импульсами с периодом равным Т„ . Поэтому, чтобы с достаточной степенью точности зафиксировать действитель— ный момент срабатывания клавиш

35 m-клавишнои клавиатуры 1, необходимо, чтобы устройство могло отличать последовательность перемещающихся импульсов с различными периодами от последовательности импульсов с посто40 янным периодом, равным Ти„. В пРедлагаемом устройстве это осуществляется путем задания определенного числа импульсов с периодом Т„„, не чередующихся с импульсами большего пе45 риода. Число это определяется в общем случае эмпирическим путем, но практика показывает, что для надежной работы устройства достаточно 16 импульсов с периодом Т,„„.

50 В пред агаемом устройстве выделение больших, чем Т„„, производится вторым счетчиком 8, задание числа импульсов с периодом, равным Т„> коммутацией выхода первого дешифратора ll, а подсчет этого числа— третьим счетчиком 10. Осуществляется это следующим образом. Формирователь

9 импульсов формирует импульсы по отрицательному фронту входных, такто1335971 вых импульсов. Длительность этих импульсов выбирается меньшей, чем длительность входных тактовых импульсов.

Второй элемент ИЛИ-HE 7, выполняющий функцию И по нулям, пропускает те импульсы формирователя 9 импульсов, которые совпадают с выходными импульсами мультиплексора 3, а первый элемент ИЛИ-НЕ 6, также выполняющий 1О функцию И по нулям — те импульсы формирователя 9 импульсов, которые не совпадают с выходными импульсами мультиплексора 3, для чего выход последнего инвертируется элементом !5

НЕ 13. Легко можно заметить, что число импульсов, пропускаемых первым элементом ИЛИ-НЕ 6, равно скважности выходных импульсов мультиплексора 3 минус единица.. Импульсы с выхода пер- 20 вого элемента ИЛИ-НЕ 6 считаются вторым счетчиком 8. Поскольку последний обнуляется каждым импульсом второго элемента ИЛИ-НЕ 7, то импульс на его выходе переноса может появить - 2 ся только в том случае, если число импульсов, вырабатываемых первым элементом ИЛИ-НЕ 6, больше Q 1, т.е. при скважности выходных импульсов мультиплексора 3 большей, чем 30

Q = m, Импульс с выхода переноса им второго счетчика 8 очищает третий счетчик 10 и устанавливает в ноль

RS-триггер 12. Импульсы с выхода второго элемента ИЛИ-HE 7 подсчитываются третьим счетчиком 10. При достижении информацией в нем значения, закоммутированного первым дешифратором 11, на выходе последнего вырабатывается импульс, устанавливающий RS-триггер 40

12 в единичное состояние, определяющее момент срабатывания m-клавишной клавиатуры 1. Положительный перепад с прямого выхода RS-триггера 12. запи.сывает код опрашиваемой клавиши с qr выходов первого счетчика 4 в регистр

14 и поступает на стробирующий выход

18 устройства, сигнализируя таким образом, внешнему устройству о готовности информации и моменте срабатыва- <0 ния клавиши. В то же время низкий потенциал с инверсного выхода RS òðèãгера 12 разрешает работу второго дешифратора 16, который дешифрирует код опрашиваемой клавиши, записанный в регистре 14. При этом на всех выходах второго дешифратора 16, кроме того, номер которого соответствует номеру опрашиваемой клавиши, устанавливаются потенциалы "Лог.0", а на этом выходе — потенциал "Лог.l". Тем самым производится выключение всех блоков 15 опроса клавиатуры кроме того, который в текущий, момент времени опрашивает нажатую клавишу. При отпускании опрашиваемой клавиши первый же,импульс переноса с выхода второго счетчика 8 вновь установит

RS-триггер 12 в нулевое состояние, и устройство перейдет в начальное положение, го оное для опроса m-клавишной клавиатуры 1.

Для удобства изображения взят произвольный случай, когда m=4, а число задаваемых импульсов с периодом равно 3.

Формирователь 9 импульсов формирует импульсы 32 (фиг.3)по отрицательному фронту входных тактовых импульсов 31, При нажатии, например, к-й клавиши m-клавишной клавиатуры

1 (фиг.l) на выходах мультиплексора

3 и элемента НЕ 13 появлятся серии импульсов соответственно 33 и 34 (фиг.3) с первым периодом большим, чем Т „, с последующими периодами, равными и затем снова с периодом большим, чем T,„ . Первый период характеризует дребезг m-клавишной клавиатуры 1 (фиг.l) при срабатывании, последующие. — 33 и 34 (фиг.3) — ус— тановившийся режим работы m-клавишной клавиатуры 1 (фиг.l), а последний — 35 (фиг.3) — дребезг при выключении к-й клавиши m-клавишной клавиатуры 1 (фиг.l). При подсчете импульсов 36 с выхода первого элемента ИЛИНЕ 6 второй счетчик 8 (фиг.l) выдаст в первом периоде импульс 37 переноса (фиг.3), который подтвердит нулевое состояние RS-.триггера 12 (фиг.l) и очистит третий счетчик 10. Когда информация в последнем достигнет значения, равного трем, на выходе первого дешифратора ll появится импульс

38 (фиг.3), который установит в единичное состояние RS-триггер 12 (фиг.l). Положительный перепад 39 на его прямом выходе (фиг.3) занесет код к-й клавиши m-клавишной клавиатуры 1 (фиг.l) с выходов первого счетчика 4 в регистр 14. Когда к-я клавиша будет будет отпущена, первый же импульс 37 перекоса с выхода второго счетчика 8 (фиг.3) вновь установит

RS-триггер 12 (фиг.l) в нулевое состояние.! !3597 !

Рассмотрим случай переключения нескольких клавиш. Пусть производится переключение 0-»! и к-й клавиш

m-клавишной клавиатуры (фиг.!).

При этом в первый момент времени пусть будет нажата к-я клавиша, затем пусть нажимается 0-я клавиша так, что некоторьп» промежуток времени обе клавип»и будут нажаты, а затем к-я клавиша отпускается и остается включенной только 0 — я. Когда нажата к-я клавиша, то в соответствии с описанной процедурой импульсы с выхода первого дешифратора 11 включат

RS-триггер 12, и информация о коде нажатой клавиши будет занесена в регистр 14. Сигналом с инверсного выхода RS-триггера 12 будет разрешена работа второго дешифратора 16, который выключит все блоки 15 опроса клавиатуры кроме к-ro. Поэтому последующее нажатие 0-й клавиши не приведет ни к каким изменениям в устройстве. Такое положение будет сохраняться до тех пор, пока не будет выключена к-я клавиша и устройство не от— реагирует на это действие выключением

RS-триггера 12. Только после этого

0-й блок 15 опроса клавиатуры окажется снова выбранным и сможет передать состояние 0-й клавиши на информационный вход мультиплексора 3. При очередном цикле опроса m-клавишной клавиатуры 1 мультиплексором 3 нажатие

0-й клавиши будет обнаружено и последует новое включение RS-триггера 12 и занесение в регистр 14 кода 0 †и клавиши. Из рассмотренного примера видно, что в случае переключения нескольких клавиш предлагаемое устройство вырабатывает необходимое число стробов готовности информации, сигнализирующих внешнему устройству о произведенных переключениях, и выдает достоверную информацию о кодах переключаемых клавиш.

Использование предлагаемого устройства позволяет устранить возникающие ранее при переключениях клавиш терминала сбои, повысив тем самым надежность работы оборудования, его производительность и выход годных изделий.

Формула изобретения

1. Устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру, мультиплексор, блок формирования сигнала готовности, счетчик, регистр, выход

45 го элемента И является информационным входом блока, выход первого эле50

40 мультиплексора саед»»нен с информационным входом блока формирования сигнала готовности, счетный вход счетчика и тактовый вход блока формирования сигнала готовности являются синхровходом устройства, выходы счетчика соединены с адреснымивходамп мультиплексора иинформационнь»ми Вхо дами регистра, выходы которого являются информационными выходами устройства, первый выход блока формирования сигнала готовности соединен с синхровходом регистра и является стробирующим выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при одновременном нажатии нескольких клавиш, в него введены дешифратор и блоки опроса клавиатуры, информационные входы которых соединены с выходами клавиатуры, информационные выходы опроса соединены с информационными входами мультиплексора, выходы регистра соединены с информационными входами дешифратора, второй выход блока формирования сигнала готовности соединен со стробирующим входом дешифратора, управляющий вход первого блока опроса является входом разрешения работы устройства, управляющий выход каждого блока опроса соединен с управляющим входом последующего блока опроса, выходы дешифратора соединены с соответствующими входами выбора блоков опроса.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок опроса содержит два элемента И, два элемента НЕ, элемент ИЛИ, элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого является информационным выходом блока, выход элемента ИЛИ является управляющим выходом блока, первьп» вход первомента И соединен с первыми входами элемента ИЛИ и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, первый вход второго элемента

И и вход первого элемента НЕ являются входом выбора блока, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом элемента ИЛИ, второй вход второго элемента И является управляющим входом блока, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента И и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

l 335971 иг.

Составитель И.Карнова

Техред В.Кадар Корректор М.Шароши

Редактор Н.Егорова

Заказ 4047/42

Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæroðoä, уц.Проектная, 4