Устройство ввода информации

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах ручного ввода информации. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Устройство ввода информации содержит коммутационные элементы 4, селектор 8 импульсов по длительности , генератор импульсов 1, счетчик 2, дешифратор 3, блок 9 фиксации импульсов, дополнительный источник питания 7, нагрузочный элемент 6 и аналоговый сумматор 5. Введенные элементы и их связи обеспечивают повышение помехоустойчивости устройства за счет заш,ить от появления дополнительных импульсов помех. 3 ил. (Л с т/ со со СХ) со 05 ф//. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1337896 (5D4 G06F3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3912175/24-24 (22) 14.06.85 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (71) Московский электротехнический институт связи (72) А. А. Перфильев (53) 681.327 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1105883, кл. G 06 F 3/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1012231, кл. G 06 F 3/02, 198!. (54) УСТРОЙСТВО ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах ручного ввода информации.

Целью изобретения является повышение надежности устройства. Устройство ввода информации содержит коммутационные элементы 4, селектор 8 импульсов по длительности, генератор импульсов 1, счетчик 2, дешифратор 3, блок 9 фиксации импульсов, дополнительный источник питания 7, нагрузочный элемент 6 и аналоговый сумматор 5.

Введенные элементы и их связи обеспечивают повышение помехоустойчивости устройства за счет защиты от появления дополнительных импульсов помех. 3 ил.!

33789

Изобретение относится к вычислительн технике и !)L лназначено лля ручногo вво..1;. информаци» н средства вычислительной тех ники и связи.

Цель изобретения — новы)пение палс)к ности устройства.

На фиг. 1 приведена схема устройства, на фиг. 2 — схема блока фиксации; фиг. 3 — — временные диаграммы.

Устройство (фиг. 1) содержит генератор импульсов, счетчик 2, дешифратор 3, и xoYI- 1г) мутационных элементов 4, аналоговый сумматор 5, нагрузочный элемент 6, дополнительный источник 7 питания, селектор 8 импульсов по длительности, блок 9 фиксации импульсов, выходной регистр 1О, выходы которого являются выходной ши- 15 ной устройства.

Блок с) фиксации импульсов (фиг. 2) содержит делитель 11 частоты на п, D-триггер 12, делитель 13 частоты па пг.

Устройство работает следуюlöè vl образо)t.

Генератор 1 формирует последоватсльность прямоугольных импульсов (фиг. 3, Ui), изменяющих на единицу B начале каждого тактового интервала T содержимое счетчика 2. Выходные сигналы счетчика 2 поступают на входы дсшифратора 3 с о1крытыми коллекторными выходами. Напряжение питания на последние с:ooTvtidpT от незаземленного полюса дополнительного источника 7 питания через соответствую:цис резисторы аналогового сумма гора 5 и оощий нагрузочный элемент 6. Формирующие — 30 ся на каждом тактовом интервале Т импульсы íа выходах дешифратора 3 (фHã., ), U>- — (/1) осуществляют поочерелпос сканир )ванне подключенных к пос lc+IIHxl коммуг;;— ционных элементов.

С установлением переднегo фро)гга о ц — 35 редногo сканирующего импульса неболыпая паразитная емкость. шунтируюпсая соотве-. ствующий вы.ход дешифратора, 1, практи пески мгновенно разряжается через ма1ос сопротивление находящегося в пасыщсlilIH транзистора соответствук)1цего выхода лс— шифратора 3. Во время действия заднего фронта выходной транзистор закрывается,l начинается значительно более медленный процесс заряда паразитпой емкости через олин из резисторов аналогового сумматора

5, значительно превыша)о)ций по всличн))с резистор 6. В результате вози ика)о1)сегo заметного удлинения за LHHY фронтов, —. с. перекрытия Во врсxtсни сканируlolöèx импульсов (фиг. 3, () — -Ul), поступаю цих на входы аналогового сумматора 5. в выходном 50 сигнале последнего при равенстве входя)цих в него резисторов в начале каждого тактового интервала Т образуются 0;Iнополярные остроконечные импульсы с экспонpllциальной формой заднего фронта !фиг. 3, U,.;). Разброс величин паразитных емкостсй 55 вызывает разброс длите.)ьности Tl последовательности таких импульсов, не превышающих по длительности порога срабатывания

2 селектора 8 импульсов по длительности

) ) . !

1ри прикосновении оператора к одному

:1з коммутационных элементов 4 (контактной площадке), в дальнейшем условно име1 усмому «нажатым», емкость, шунтирующая соответствующий выход дешифратора 3, возрастает на величину емкости тела оператора, в несколько раз превышающую вели.ину паразитной емкости. Это вызывает удлинение заднего фронта импульса (фиг. 3, UI), сканирующего на определенном тактовом интервале «нажатый» коммутационный элемент 4, а следовательно, увеличение длительности импульса (фиг. 3, U,— ), формируюсцегося на выходе аналогового сумматора 5 в последующем тактовом интервале. Длительность т этого импульса превышает порог сраоатывания хс селектора 8. На вы оде последнего в пределах того же тактового интерва Id фор 1ируется выходной импульс с фиксированной длительностью (фиг. 3, Ui;.) ..

11ри продолжающемся касании оператора коммутационного элемента 4 и отсутствии помех на выходе селектора 8 образуется последовательность прямоугольных импульсов (фиг. 3, UE;), синхронная с периодом сканирования всех п коммутационных элеII:lIToB и с циклическим появлением на выходе счет:1ика 2 кода «нажатого» коммутационного «,)смснта 4. Однако пол воз,tL йствием Iiovip в этой послеловате IBHocTH возможно как пропадание. так и появление лополнительHalx их)пульсоз в тактовых интервалах с содержимым счетчика 2, не соогветствующим колх «нажатого» коммггаI, èîíHîãо элемента 4.

Нервы и им пульс указанной .1ослсдовательности (фиг. 3, U„) поступает в некотором I-м тактовом интервале на входы селителя 1! частоты на п и делителя 13 частоты на т, устанавливая последние в исхолt:op состояние. Пол,)сйствием тактовых импульсов, поступающих HB счетный вхол дели)сля 1 1астоты н;I п, на выходе последнего с периодичностью сканирования п комх)уiclLIHoIIIII>lx элементов 4 в 1 1+Кп тактовые интервалы (K= 1,2,3,...) формируются

:) Tðè1LàTåëüEIûå прямоугольные импульсы.

Эти импх IE>ctl задерживаются в 0 триггсре !

2 на олин тактовый интервал T и, поступая на олин иt Bxt);LOB )х дели-сля !3 частоты на пт, фиг. 3, Ul), блокируK)T установку пос. 1сд11сt 0 в исходное состоя:lие синфазными с ними импульсами сигнала (фиг. 3, (Ус;) в i+Kn тактовые интервалы. Таким образом, последующие импульсы, поступающие в любые 1+Кп тактовые интерваль: с выхода селектора 8 на счетный вход делителя 13 частоты на m, вызывают переход последнего в очередное состояние и при поступлении m-I о импульса формирование на его выходе сигнала (фиг. 3, U ), поступающего на синхровхол выходного регистра 10 и инициирующего перезапись в последний с выхода счетчика 2 кода «нажа1337896

Р1= 11 — P)" - Р- 11" (Р-""

30 где Р— вероятность возникновения дополнительного импульса или подавления импульса на выходе селектора 8 на одном тактовом интервале Т.

Однако обусловленная помехами задержка срабатывания устройства на больцгое число циклов сканирования, особенно при большом числе и коммутационных элементов 4, может стать заметной для оператора. Это 40 подтверждается выражением для вероятности Р срабатывания устройства в присутствии помех и задержки срабатывания, равной нулю

Р = (1 — Р)" "

Отсюда следует, что устройство работоспособно лишь при достаточно малой величине P. Выполнение этого условия в устройстве объясняется следующим образом. При использовании в основе принципа действия устройства физического эффекта, заключающегося в заряде емкости тела оператора, полезный сигнал образуется при прохождении тока заряда этой емкости через активное сопротивление в цепи заряда. Известно, что полная энергия сигната не зависит от величины этого сопротивления и равна энергии заряженной емкости. Таким образом, энергия сигнала пропорциональна

3 того» коммутационного элемента 4 (фиг. 3, U9) .

Пропадание под действием помех некоторых из выходных импульсов селектора 8 в

i+En тактовые интервалы приводит лишь к некоторой задержке срабатывания устройства, но с появлением первого же импульса вне указанных тактовых интервалов (фиг. 3, U6 — пунктир), т. е. при отсутствии блокировки установки в исходное состояние делителя 13 частоты на т, послед- 10 ний и делитель 11 частоты на п сбрасываются в исходное состояние и процесс повторяется (фиг. 3, UIi, Ug пунктир).

Это приводит к более значительной задержке срабатывания устройства.

Таким образом, наличие в устройстве блока 9 фиксации импульсов, фиксирующего поступление т импульсов через интервалы времени, кратные периоду сигнала, обеспечивает низкую вероятность ложного срабатывания устройства, т. е. высокую помехоустойчивость. Такое срабатывание возможно лишь при поступлении т дополнительных импульсов помех через интервалы времени, кратные п тактовым интервалам, и одновременном поступлении импульсов помех через п тактовых интервалов, противофазных 25 импульсам сигнала и приводящих к их подавлению. Выражение для вероятности Р1 такого события квадрату амплитуды импульсов, сканирующих коммутационные элементы 4.

Введение в устройство аналогового сумматора 5, резистора 6 и дополнительного источника питания обеспечивает сканирование коммутационных элементов 4 импульсами с амплитудой, примерно равной напряжению U дополнительного источника питания, большей перепада уровней логических сигналов известных серий микросхем и ограниченной сверху лишь требованиями техники безопасности. Это приводит к существенному увеличению энергии сигнала, а следовательно, уменьшению величины P. Например, при выборе U=26 В достигается увеличение энергии сигнала примерно в 10 000 раз по сравнению co c. X cxl cK HH)ioB HIiiI HMIIvëüсами ТТЛ-уровня.

Кроме того, роль сопротивлений в цепи заряда емкости оператора выполняют резисторы аналогового сумматора 5. Эти резисторы имеют существенную величин ., что приводит к увеличению длительности сигнала и при соответствующем выборе временного порога срабатывания селектора 8— к дополнительному уменьшению величины Р за счет уменьшения вероятности воздействия помех малой длительности, весьма существенных при работе различных серий цифроBbIX МИКРОСХЕМ.

Однако введение в устройство лишь резистивного сумматора 5, нагрузочного элемента 6, дополнительного источника 7 питания и связей между ними не обеспечивает требуемого повышения помехоустойчивости устройства и снижает вероятность воздействия помех только для уровня, необходимого для срабатывания без заметных для оператора задержек блока 9 фиксации импульсов, в совокупности с которым достигается высокая помехоустойчивость работы устройства.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения повышает помехоустойчивость устройства при большом числе коммутационных элементов, что обеспечивается введением новых блоков и связей между ними. Это дает возможность применять изобретение в специализированных и универсальных устройствах ввода информации, повышает Нх надежность за счет llcKлючения механически перемещаемых оператором коммутационных элементов.

Фар 11 и.1а «зобретения

Устройство ввода информации, содержащее генератор импульсов, коммутационные элементы, счетчик, дешифратор, выходы которого подключены к коммутационным элементам, выходы счетчика соединены с Входами дешифратора и являются информаLIèoHíûxiè выходами устройства, отличаюи(ееея тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены блок фиксации импульсов, включающий два дели1837896

1 1 ((-7) Т (-Л((гг)7

6 Д

=т,—

U (ос авителв И. Карпова

Редактор И. Касарда Техред И. EIepec Корректор И. Муска

Заказ 4132147 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ 1 осударственного комитега (;(:ГР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, )К- 35, Раугдская наб., д. 475

Г!роизводственно-полиграфическое прсднриятие, г Ужгород, ул. Проектная, 4 теля частоты и триггер, селектор импульсов по длительности, аналоговый сумматор, нагрузочный элемент, дополнительный исто«ник питания, выходы дешифратора подключены к входам аналогового сумматора, выход которого подключен к входу селектора импульсов по длительности и одlloMó BIIBQду, нагрузочный элемент, выход селектора импульсов по длительности подключен к B) оду сброса первого делителя частоты, первому входу сброса и счетному входу второго делителя частоты, выход генератора импульсов соединен со счетными входами счетчика и первого делителя частоты и синхронизирующим входом триггера, выход которого соединен с вторым входом сброса второго делителя частоты, выход которого является синхронизирующим выходом устройства, выход первого делителя частоты соединен с информационным входом триггера, дополнительный источник питания подключен к

10 другому выводу нагрузочного элемента