Устройство для ввода информации

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН д11 4 G 06 F 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4166712/24-24 (22) 24.12.86 (46) 23. 09.88. Бюл. У 35 (72) А.В.Самарин (53) 681.327,11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1020812, кл. G 06 F 3/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

9 1348812, кл. G 06 F 3/02, 04.06.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для организации ручного ввода информации в вычислительные системы. Цель изобретения„„80„„1425637 А 1 повьппение быстродействия устройства.

Устройство содержит блок микропрог" раммного управления-БМПУ 1, клавиатуру 5 и блок опроса 3, состояший из инверторов, ключей первой и второй групп и пороговых элементов. Конструкция блока опроса 3 позволяет за два последовательных такта работы

БМПУ 1 определять три возможных состояния (лог. 1, лог. 0 и обрыв) кодируюшей шины 6. Трем возможным состояниям кодируюшей шины соответствуют коды 11,00 и 10 на выходах блока опроса 3. БМПУ 1 анализирует состоя. ние выходов 2 блока опроса 3 в двух последовательных тактах работы и определяет.номер нажатой клавиши. 6 ил.

1425637

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для организации ручного ввода информации и команд уп5 равления в вычислительные и управляющие системы.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 показана функциональная 1О схема устройства; на фиг. 2 - схема блока опроса; на фиг. 3 — эквивалентная схема ключей детектора состояния кодирующей шины и контактного элемента клавиатуры; на фиг. 4 - вре- 15 менные диаграммы, поясняющие работу блока опроса; на фиг. 5 - клавишное устройство ввода для микрокалькулятора; на фиг. 6 — блок-схема алгоритма работы блока микропрограммного 2О управления.

Устройство содержит блок 1 микропрограммного управления, выходы 2 блока 3 опроса, управляющий вход 4 блока опроса, клавиатуру.5, соединен- 25о ную выходами (кодирующимн шинами) 6 с информационными входами блока 3 опроса, .инвертор.7, ключи первой 8 и второй 9 групп, пороговые элементы 10, 30

Устройство работает следующим об. разом.

Из блока 1 по выходам 2 тестирующий сигнал поступает в блок 3 опроса, где согласно временной диаграмме (фиг. 4), производит управление группами ключей 8 и .9, причем на, входы первой группы ключей 8 сигнал поступает непосредственно, а на вхо-! ды второй группы ключей 9 - через у0 инвертор,7. В соответствии с сигналом управления будет производиться поочередное подключение кодирующей шины через ключи к источнику питания или к шине нулевого потенциала. При этом сопротивление открытого ключа, найример К-МОП транзистора имеет конечную величину, определяемую технологией, и составляет примерно

0,5-2,0 кОм, а закрытого — R „„

- 1,0 Мо ..

Покажем, что в процессе двух фаз сканирования в соответствии с сигналом управления блока 1 однозначно определяются три возможных состоя-, ния кодирующей шины.

Для удобства рассмотрения в структуре блока 3 опроса выделен функционально законченный узел, который в дальнейшем будет называться детектором состояния кодирующей шины, включающий в себя пороговый элемент 10 и пару ключей Kl и К2 из групп 8 и 9. Контактный узел К может иметь три возможных состояния: а) не замкнут нн на одну иэ шин питания; б) замкнут через сопротивление К на шину источника питания; в) замкнут через сопротивление R «« на шину нулевого потенциала. Следует отметить, что в случаях б) и в) кодирующая шина подключается к шине питания или нулевого потенциала через резистор Кц „, номинал которого должен удовлетворять соотношению

R каыт, С R от р.ga. что является 4eобходимым условнем нормальной работы устройства. Состояние кодируюшей шины определяется состоянием контактного узла К и состоянием ключей Kl u

К2 в каждой из фаз сканирования.

При замыкании контактного узла на шину источника питания потенциал кодирующей шины (потенциал точки В фиг. 4) определяется соотношением

V Rg в К К /(К» К„„) + R ) где U К„и R — напряжение питания и сопротивления ключей Kl и К2 соответственно. Для первой фаэы.сканирования, когда открыт ключ Kl, а ключ К2 .закрыт, справедливо соотношение К >> К„. Поскольку Rypgy (К

К» - Ккемт

Т0 Rp1) — — — — — и Бв Ц, . Для .К»+ Кк в торой фазы сканирования К„pp R< и

>> R„p„< ледовательно U - R

- — - ---,,Учитывая, что R p R „щ,-,, К + Кконт, z получим U® U„/2.

При замыкании контактного узла на шину нулевого потенциала потенциал кодирующей шины определяется выражением

Ug К Rvo /(К.+ К..„,. ) (R» + Ry Ккощ /(К + Кчонт ) )

В первой фазе. сканирования R„g(R„ следовательно, U (Uz/2, Во второй фазе сканирования К „>>R и U< О.

Если контактный узел не замкнут ни на одну из шин питания, то в первой фазе сканирования U U во второй U - =О.

Пороговый элемент 10 преобразует действующие потенциалы кодирун>щей

-1425637 шины на его входе в напряжения, соответствуюшие логическим уровням блока 1, следуюшим образом. Если

0< П <.-.П, /2, то на выходе элемента

10 — "Лог. 0", если U„/2 (11 4 П,, то — "Лог. 1".

Таким образом, в процессе двух фаэ сканирования информация о состоянии кодируюшей шины с выхода порогового элемента 10 однозначно определяет три различных двухраэрядных кода. Код ll означает, что шина подключена к источнику питания, код 00 означает, что шина подключена к нулевому потенциалу, код 10 означает, что кодируюшая шина не задействована.

Блок 1 микропрограммного управления производит анализ состояния кодируюших шин посредством считывания в двух фазах сканирования (О и 1 на входе 4) состояний кодируюших шин 6

{см. блок-схему алгоритма на фиг. 6).

Считанные значения образуют слово состояния клавиатуры. Блок 1 производит анализ слова состояния и определяет есть ли в клавиатуре нажатая клавиша. Определение факта нажатия на одну из клавиш производится блоком 1 посредством сравнения слова состояния с нулевым кодом. Если нажатие есть, то блок 1 .определяет номер нажатой клавишы и при необходимости производит перевод этого номера. в один из стандартных кодов с помошью таблицы, зашитой в ПЗУ блока 1.

В качестве примера реализации изобретения на фиг. 5 приведена электрическая схема клавишного устройства для ввода команд и чисел в микрокалькулятор. Принцип действия клавиатуры основан на применении двух контакторов из электропроводяшей резины с разными потенциалами, в результа4 те чего кодируюшая шина может иметь три состояния, Применение кодирующих шин с тремя состояниями позволяет . опрашивать двадцать клавиш с помо5 шью четырех кодируюших шин. Каждой клавише однозначно соответствует пара четырехразрядных двоичных чисел, полученных в результате опроса.

Таким образом, предложенная конструкция блока 3 опроса позволяет определять три возможных состояния кодируюших шин. Определеньг состояния клавиатуры происходит эа два такта работы устройства, Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержашее. блок микропрограммного управления, блок опрсса и клавиатуру, выходы которой соединены с информационными входами блока опроса, выходы которого соединены с входами блока микропрограммного управления, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, блок опроса состоит иэ инвертора, пороговых элементов и двух групп ключей, выходы и входы пороговых элементов являются соответственно выходами и информационными входами блока опроса, управляющие входы ключей первой группы и вход ннвертора соединены с выходом блока микропрограммного управления, выход инвертора соедине с управляюшими входами ключей второй группы, информационные входы ключей первой и вто40 рой групп соединены соответственно с шиной питания и шиной нулевого потенциала устройства, выходы соответствуюших ключей первой и второй групп соединены с входом соответствуюшего порогового элемента, 45

14 2563 7

Ягюеюпрм

cocmuwceF аие

Нкокт. кант.

1425637

Сор олние . остояное, Р 0

1425637

С ос тав ит ель В. Файв рахма ной

Техред И,.Дидык - Корректор Л. Патай

Редактор С. Патрушева

Заказ 4769/45 .Тираж 704 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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