Устройство для ввода информации

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах и устройствах дискретной автоматики для ввода информации. Цель изобретения - повышение надежности устройства и расширение области применения за счет обеспечения режима многоклавишного ввода. Устройство содержит блок памяти, три триггера, восемь элементов ИЛИ-НЕ, элемент 2И- ИЛИ-НЕ, элемент ЗИ-ИЛИ-НЕ, элемент 2КПИ-И-НЕ, три элемента НЕ, три счетчика, TPI-: дешифратора, клавиатуру. Устройство ввода информации имеет одноклавишный и многоклавишные режимы работы, осуществляет зшциту от повторного ввода данных при длительном нажатии клавиши. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1424004 а 1 (51) 4 С 06 F 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«М

К)

4:ь

CO

С0

«М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4197287/24-24 (22) 19 ° 02.87 (46) 15.09.88, Бюл. N - 34 (72) А.И.Заика, В.М.Калатинец, А.В.Кобылинский и Н.Г.Сабадаш (53) 681.3?7. 11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1105883, кл. С 06 F 3/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1096632, кл. G 06 F 3/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах и устройствах дискретной автоматики для ввода информации. Цель изобретения — повышение надежности устройства и расширение области применения за счет обеспечения режима многоклавишного ввода. Устройство содержит блок памяти, три триггера, восемь элементов ИЛИ-НЕ, элемент 2ИИЛИ-НЕ, элемент 3И-ИЛИ-НЕ, элемент

2ИЛИ-И-НЕ, три элемента НЕ, три счет-. чика, трн дешифратора, клавиатуру.

Устройство ввода информации имеет одноклавишный и многоклавишные режимы работы, осуществляет защиту от повторного ввода данных при длительном нажатии клавиши. 2 ил.

1424004

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано и цифроных вычислительных машинах и устройствах дискретной автоматики для ввода информации.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и расширение области применения путем обеспечения режима многоклавишного ввода.

На фиг.1 показана функциональная схема блока защиты клавиатуры; на фиг.?. — структурная схема устройства для ввода информации.

Устройство для ввода информации содержит блок 1 памяти, первый триггер ?, второй триггер 3 и третий тр гг» р 4, трстий счетчик 5, первый, чет>»» рт»й, второй, пятьп, шестой, третий седьмой и восьмой элементы ИЛИ> > >

НЕ 6-13 соответственно, элемент 2ИЛИИ вЂ” III 14, элемент 2И-ИЛИ-HF. 15, элемент 3И-11ЛИ-НЕ 16, второй элемент НЕ

17, третий элемент НЕ 18 и первьпr элемент II!: 19, адресные входы первой

20 и >»торой> ?1 групп блока 1 памяти, нюхn» ?? rnòîâíîñòè устройства, выходы 1> вхо»гы 23-29, тактовый вход 30 устройства, ш.г:.оды 31-36 параллельног д>»ои»чного кода, пе1»»ьп счетчик 37, I»ò»»ðîé счет >l .к, нклк>ч;»> >ций счетчик

3Н стс .бцон > счетчик 39 строк, перв»й и шифратор 40, второй дешифратор

41, клаг»натуру 42, третий дешифратор >3.

1>чэк 1 памяти представляет собой 35 одноразрядное оперативное запоминающее y"òI>îéñò>»r, объем которого равен числу клавиш >» наб>оре кланиатурь> 42, Сканирование блока 1 памяти осуществляется параллельно со сканирова- 40 нием клавиатуры 42 с помощью сигналов дешифраторов 41 и 43. Запись состояния клавиши (замкнутая или разомкнутая) I3 блок 1 па.яти происходит с второго элемента 11ЛИ-IIE 8 уп- 45 равляюшим сигналом с вхо,<а 23 в ячейку, выбранную сигналами с дешифраторов 41 и 43. Состояние замкнутой клавиши записывается в соответствующую ячейку блока 1 памяти в виде напряже- 50 ния высокого уровня, а состояние разомкнутой — напряжением низкого уровня. Считывание состояния клавиши из ячейки блока 1 памяти, выбранной сигналами с дешифраторов 41 и 43, в пер- > вый триггер 2 осуществляется управляющим сигналом с выхода 25. Применение блока 1 памяти позволяет исключить возможность неодноразового ввода информации при длительном нажатии клавиши, а также устранить сбои при случайном замыкании двух и более клавиш в одноклавишном режиме.

Первый триггер 2 предназначен для временного хранения состояния m-й замкнутой или разомкнутой клавиши, которое было í (n-1)-м цикле сканирования клавиатуры. Запись состояния

m-й клавиши иэ ОЗУ осуществляется в и-м цикле сканирования управляющим сигналом с выхода 25. Выход первого триггера 2 соединен с входами элементов 6,7 и 9 соответственно.

Элементы ИЛИ-НЕ 9, HF. 17 и 2ИЛИИ- IF. 14, второй 3 и третий 4 триггеры используются для обнаружения и хранения состояния замкйутой клавиши в течение двух циклов сканирования клавиатуры. На второй вход элемента

ИЛИ-HE 9 поступает с прямого выхода третьего триггера 4 разрешение при поиске замкнутой клавиши, а после обнаружения замкнутой клавиши этот вход запрещает сигнал, поступающий на пер" ный вход с первого триггера 2. Выход элемента ИЛИ-НЕ 9 через элемент НЕ

17 поступает на вход первого элемента

ИЛИ элемента 2ИЛИ-И-НЕ 14. Первый вход первого элемента ИЛИ элемента

14 соединен с выходом клавиатуры 42, а выход элемента 2ИЛИ-И-IIE 14 соединен с входом D второго триггера 3.

Третий вход второго элемента ИЛИ элемента 2ИЛИ-П-HE 14 соединен с выходом элемента 2И-ИЛИ-НЕ 15, служит разрешением при поиске замкнутой клавиши, а после обнаружения замкнутой клавиши поддерживает на ее выходе напряжение высокого уровня. Прямой выход второго триггера 3 соединен с входом 1> третьего триггера 4, сигнал с инверсного выхода триггера 3 поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ

10 и служит началом цикла отсчета при устранении дребезга. е

Прямой выход третьего триггера 4 поступает на второй вход элемента

ИЛИ-НЕ 9, второй и первый входы первого и второго элементов И элемента

2И-ИЛИ-НЕ 15,аинверсный — на вход эле- мента И11И-НЕ 6 и второй вход элемента ИЛИ-HE 13.

Таким образом, обнаруженная элементом 2ИЛИ-И-НЕ 14 замкнутая ш-я клавиша в и-м цикле сканирования запоминается во втором триггере 3 по

1424004

Таким образом, элемент ИЛИ-НЕ 13 на время действия напряжения низкого уровня на выходе элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ

16 запрещает сброс в исходное состоя5 ни» счетчика 5 как в одноклавишном, так и в N- клавишном режимах ввода ттттформации.

Счетчик 37 представляет собой трехрлзрядттьттт двоичный счетчик синхронизации. На вход 30 счетчика 37 поступает частота синхронизации, которая должна быть меньше или равной 100 кГц, Прямые вьтходьт нулевого и первого разрядов счетчика 37 поступают на дешифрлтор 40. Сигнал с прямого выхода второго разряда счетчика 37 поступает пл счетчик 38 и дешифратор 40, а сnI нлл с ттттттерсттого выхода 25 второго

pa",ðÿäa ñ÷åò÷èêa 37 — ía тактовые входы триггеров 2 и 4. деттттттттрлтор 40, представляющий собой дешттфрлтор управления > формирует трп отрицательных импульса управления. Нл тнтходе 2б формируется отрица- 25 телт,ттт ттI импульс при состоянии счетчикл "001", который через элемент ИЛИНЕ 10 поступает на счетный вход счеттнкл 5. Нл вт,тходе 23 формируется отрттттлтельттьтй ттмпулт,с прп состоянии счетчикл "110", котортттт поступает на элементы 3,б и 1, Нл входе 27 формиру тся отрицательный импульс при состоянтпт o÷oò÷nêà "111", который через э.тт течт П III-Hl . 11 поступает на устаттовтт счет тика 5 в ттсходное состоянпе . тллвттлтурл 42 предстлвляет собой матрицу клавиатуры до 8 8 клавиш, каждая клавиша которой последовательно склнируется со скоростью, равной периоду изменения старшего разряда счетчика 37. Замкнутой i:nàâèøå соотттетствует напряжение низкого уровня нл вт.тходе 24, а разомкнутой — высокий уровень напряжения на выходе 24. 45

Устройство работает следующим образом.

Устлновка исходного состояния триггеров 3,4 и счетчика 5 производится подачей напряжения высокого уровня 50 нл вход 28. При этом прямые выходы второго триггера 3, третьего триггера 4 и счетчика 5 устанавливаются в напряжение низкого уровня. При отсутствии замкнутых клавиш в клавиатуре 55

42 блок 1 памяти устанавливается в исходное состояние за время сканирования одного цикла клавиатуры 42, т.е. все ячейки блока 1 памяти устанавли6 ваются в состояние "0". Это происходит следующим образом. Если отсутствует замыкание клавиш в клавиатуре

42, то на выходе 24 постоянно в течение цикла сканирования присутствует напряжение высокого уровня, которое через элемент ИЛИ-НЕ 8 записывается напряжением низкого уровня по стробу на выходе 23 дешифратора 40 в ячейки блока 1 памяти.

Если пользователь замкнул m-ю клавишу элемента клавиатуры 42 в и-м цикле сканирования клавиатуры, то с выхода 24 подается напф жение низкого уровня на элементы ИЛИ-HE 6,8,11 и 2ИЛИ-И-НЕ 14. Одновременно напряжение низкого уровня, характеризующее состояние m-й клавиши в (и-1)-м цикле сканирования, из блитца 1 памяти запоминается на первом триггере 2 в нулевом "000" состоянии счетчика 37, При совпадении на элементе 2ИЛИ-И-НЕ

14 напряжений низкого уровня, которые определяют состояние m-й клавиши в тl м и (n-1)-м циклах сканирования клавиатуры, в шестом такте счетчика

37 состояние замкнутой клавиши запоминается на втором триггере 3. Триггер 3 разрешает элементу ИЛИ-НЕ 10 начать отсчет времени устранения дребезга счетчика 5. Элементы 6,8 и 11 не изменяют своего состояния под действием сигнала с выхода 24, так как они запрещаются элементами 4, 7 и

27 соответственно. Элемент ИЛИ-HE 11 в седьмом такте счетчика 37 и-го цикла устанавливает в нулевое состояние счетчик 5.

Информация с второго триггера 3 в нулевом такте счетчика 37 при сканировании (тп+ )-й клавиши переписывается в третий триггер 4„ В первом такте счетчика 37 при сканирбваттии (m+1)-й клавиши счетчик 5 начинает отсчет устранения дребезга, в то время как элемент ИЛИ-НЕ 11 продолжает поиск других замкнутых клавиш в и-м цикле сканирования клавиатуры 42.

Если замкнутых клавиш в и-M цикле сканирования, кроме m-й клавиши, не обнаружено, то счетчик 5 переходит в (n+1)-й цикл к сканированию m-й клавиш. При сканировании m-й клавиши в (n+1)-м цикле по нулевому такту счетчика 37 в триггер 2 записывается состояние ш-й клавиши из блока 1 памяти. В первом такте счетчика 37 выходы группы счетчика 5 устанавлива1424004

Гсли же после замыкания m-й кллвип>и в и-м или (и+1)-м циклах склниро}}Г, вания обнаруживается еще (m+j) -я злмт кнутля клавиша, то на входе элемента о ИЛИ-HI. 11 устанавливается нлпряжегп1е высокого уровня по коду " 111" счетчика 37, сбрась>вается счетчик 5 в исходное состояние, boTopbttt начинает отсчет времени для (п1+З)-й замкнутой клавиши, как было рассмотрено вьш1е, z Так происходит до тех пор, пока не остлется замкнутой только одна кллвиша, ее код и будет на выходлх 31-36.

Таким образом, при поиске, дребезге и двух одновременно влжлтых клавишлх код на внешнее уcTI>nttcTt.о не выплеTся. так работает устройство при вводе информации в однок.-1льчл.111ом режиме, т.е. ил входе 29 присутствует нлпряЮТСЯ В НаГ1РЯжЕН11Е НИЭКОГО УРОВНЯ, Л выход — Tt напряжение 1ыского уровня и tte}>ttt ttt элемент }} эле> ентл 3",-ll. III16 через элемент ИЛ}}-НЕ 13 злпрещле сброс в седьмом такте счетчика 5. П шестому такту счетчика 37 состояние замкнутой клавиши подтверждается в триггере 3 и блоке 1 памяти. Затем происходит поиск других замкнутых клавиш в (п+1)-м цикле сканирования клавиатуры 42 ° Если замкнутых клави в (и+1)-м цикле сканирования, кроме

m-й клавиши, не об;1аружено, то счетчик 5 переходит в (п+2) -й цикл сканирования.

При сканировании m-й клавиши в (и+2)-м цикле сканирование клавиатуры 42 и блока 1 памяти происходит следующим образом.

По нулевому такту счетчика 37 в триггер 2 записывается напряжение низкого уровня m-й клавиши из блока 1 памяти, а в триггере 4 подтверждается напряжение высокого уровня, которое 25 присутствует на его входе }), По первому такту элемента 37 выходы счетчика 5 переходят в состояние низкого уровня, т.е, элемент 2И-ИЛИНЕ 15 рлзрепгает запись других замкну- ЗО тых клавип1, и элемент ИЛИ-HV. 13 снимает запрет с элемента ИЛИ-НЕ 11, так как нл вьгходе элемента ЗИ-}}ЛИ-HI, 16 присутствует напряжение вь}сокого уровня. По шестому такту счетчика 37 вто35 рой триггер 3 устанавливается в состояние "0", так как на выходах элементов HF, 17 и 2И-ИЛИ-НЕ 15 присутствует нлпряжение высокого уровня, элемент 8 запысывает состояние "1" в

40 тп-ю ячейку блока 1 памяти, так как на выходах элемента ИЛИ в ; 7 и клавиатуры 42 присутствует напряжение низкого уровня, элемент ИПИ-HI . 6 вь1пает строб на выход 22 для записи во внеш45 нии регистр двоичного параллельного кода с выходов 31 36, соответству-ющего m-й замкнутой клавип1е, тлк как на его шести входах присутствует напряжение низкого уровня. В седьмом такте счетчика 37 подтверждается уста50 новка счетчика 5 в исходное состояние. Таким образом, записанное напряжение высокого уровня в ячейку блока

1 памяти по шестому такту, соответствующее m-й замкнутой кллвип1е, исключает повторную выдачу- кода m-й клавиши, если она не будет разомкнута в последующих циклах сканирования. жение низкого уровня.

В режиме N-кллвппц1ого глода (нл входе 29 устанлвливлется напряжение высокого уровня) работл блокл элщиты клавиатуры 42 от дребезг". л11ллог11чна его работе в одноклавипн1о..1 ре,-,име ввода. Отличие состоит в том, что ппсле замыл;лния m-;t кллви1пи tt n-и цикле склнировльп1я к:1лвилтуры 42 нл вь1хопе элемента 3И-ИЛИ-Н} 16 по коду

"000" счетчика 37 при -.канирс.ванин (m+ 1 ) -Й K.ttttBttttIIT vcT;1>t tt:. 1tt>t nтся нлпряжение высокого уровня, которое за— прещлет установку в исхеп>1ое состояние счетчикл 5. Гче 1itttt 5 огсчитывлет пвл цикла xcTpzttettttя сбоя или дребезга и в (и+2)-м 1икле при сканировании m é клавиши, если онл остается замкнутой, ее кол с выходов 31-36 по управляющему стробу с выхода 22 записывается по внеп>н1п1 регистр. В режиме

N-клавишного ввода информации замыкание каждой кллвиши опознается независимо от замыкания других клавиш.

Если происходит одновременное замыкание нескольких клавиш, то они опознаются, и код их выдается на выходы

31-36 в том порядке, в каком выходы скан1гровлния клавиатуры 42 деп>ифраторы 41 и 43 их обнару-ж1п лют.

Таким образом, прелллгле 1ое устройство имеет больп>ие функциональные возможности, более нлдежно, имеет

N-клавишный ре>гим ввода, программируемую скорость ввода (вход чистоты синхронизации 30) и злщ11ту от двойного ввода в одно- и Н-кллвпп>ном режимах.

1424004

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Устройство для ввода информации, содержттптее клавиатуру, перньп» счетчик, три триггера> элемент ЗИ-(ПИ-НЕ, тртт элемента НГ., вход первого счетчика янляется тактовым входом устройства, выход первого элемента НГ соедш!ен с первым входом элемента ЗИИЛИН1,, о тл ич а !още е с я тем, что, с цель!(э поньппения надежности и рас!пирения области применения эа счет обеспечения режима многокланишного ннода, и устройстно введены восемь. эле ме тттон ИЛИ вЂ” III ., элемент 2И-ИЛИ-НЕ, элеме тт 21ПИ-II-НЕ, блок памяти, второй 11 третий с-!етчттки, выходы группы первого счетчика соединены с входами первого,(е!!!1!((раторI оди« lfз выходов группы 11c p13oI счстчттка соединен с т(х(э (о?! т(торогo счетчитса> выходы пер«n((и торой групп которого соединены oooò«nтстненно с входами второго тlioт:,ег(дешттфраторон и явля!отся

lf11(1iol) (ац!тонн»пт!» «ыходатн! устройств I выходы гторого и третт,его дешпфратоpoI3 соел!тиетнт с «хо)!а ril клавиатуры и адре(.ными нхc дами блока памяти, вы-ход к»;! и!тат > ры с оедиие и с !»ерными

«холами элс»мента 2ИНИ-И-IIE, первого, нторс 1 (1 и г ет,ni à элс»;енто (IJII» ÍÃ, гьтхс д втор i o "цемент» (1:П(-III. соеди IIc) H с If!i(((o()M;31(и(эт!иыь! 13хсэдом б Iотса па мяттт, ньтхсд которого со эдтшен с r.«(! с рмацис ннь:..! 13?!одо?! парного трт!ггера, «ыход котор эго г(эет!11!!ет! с liep«ri.rrf нхоцамт! чст(тертс гo Ii пятого элеметттон

И Пl-Н(,, нтnprr.. «хостом первого asi(31»еггта (ГЛИ-III., нттх(эд которого соединен с «Tnpt нхс;том четвертого элемента

И. .П1-НЕ и является выходом готовносттт устройств 1, ттыход четвертого олеше!1 . та И(П)1-НЕ сос»r»tier! с нторьп! входом нторогc: элемента ИЛИ-HE > ныход пятого элемента И.(П1-1(1, соединен с входом нторого элемента НГ, выход которого соедттнен с нтop»rv входс м элемента

2И.П(-11-ill выход которого соедштен с информацион: .(?» входом второго тригlc.— а, прямoi! ««!ход которого соединен с информационным входом третьего триггера, прямой выход которого соединен с вторым ттхсэдом пятого элемента И.".ИНГ и первым и вт(рь(м входами элемента

2И-ИЛИ-НГ, выход которого соединен с третьим входом элемента 2ИЛИ-И-HF., инверсный выход второго триггера соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ-IН, выход которого соединен со счеTHI)IM входом третьего счетчика, выходы группы которого соединены с входами седьмого элемента ИНИ-НЕ, выход которого соединен с входом треть1, его элемента НГ и вторы входом элемента ЗИ-ИЛИ-HF., выход которого соединен с первым входом восьмого элемента ИЛИ-НГ, выход которого соединен с вторым нходом третьего элемента

ИЛИ-IН,, выход которого соединен с первым входом сброса третьего счетчика, выход которого соединеч с третьим входом элеметтта 2И-ИЛИ-НЕ, третьим входом первого элемента И:1И-НЕ и третьим и чет13ертым входами элеME .нта

ЗИ-ИЛИ-НЕ, выход третьего элемet»та НЕ соединен с входом четвертого элемента

2И-IIJIH-HI,, пятым нходо;» элемента

ЗИ-ШП1-НГ и четвертым входом первого

30 элемента ИЛИ-IIE иннерст;ьп» выход третьего триггера соедине:t с пя (.ым «?,одом первого эле?»енота И(Н(-**с Е и нтс pr-тм вход. м тзост.мого элеме:.та ИНИ-НГ, 1(ход первого счетчика соединен с тактов rrfir входами первого и третт-".1 п трт!1 герон, первый i!f,-.o;; порт огn лешифратора с оединен с втори, тэходом шес". ого элемента ИЛИ-F(F., нторой (т.!ход

ПЕР НОГO ДЕ!тн»АРатОРа С ОЕДИНЕ Г «ХОДОМ

) апl си б:tnка 1 1 а мяти, та icTOI lüri f Вход о) тб

Р т о р О Г о т p I r Г е р а и ш е с т тм (! х (эл О м и е (э

1»ого элемента ИЛИ-НЕ > третий выход порт ого;тепптфратора соедиие11 с тре(ьттт! 1»ходом третьего элемента (ГЛИ-НЕ, «торой «этол сброса третьего счетчика, «ходы (-.брос:а тэтopol и третт с.го тригг е(э с >3 ч !тля и Гcÿ «ходом т!))на(11.1iÎII ус— тат(о«ки устройства, вход элемента 111 и шестой и седьмой входы элемента

ЗИ-(НП1-I/I, янттятэтся нходсэм 13I(O(o(fa ре5п жима устройства.

1424004

1424004

У Л35 МЫЛ

Составитель И.Карнова

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор М. Васильева

Редактор А.Маковская

Заказ 4688/51

Тираж 704 Подписное

BIIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4