Устройство для ввода информации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (ii) 920689 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150430 (21) 2910004/18-24

f51)AA Ктт з с присоединением заявки ¹

06 F 3/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (5З) УДК 681. 327. 11 (088. 8) Опубликовано 150482, Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 15.04.82

В.И.Куля, В.Г.Кутас, E.A.Ðoìàíþê и В.А.Ву ов

1 т ут гг ; j „"..:j «j

Главный научно-исследовательский и инфорг ацио@йф .=;;",. м„з вычислительный центр Госплана Украинско (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к. вычислительной технике и предназначено для ввода данных в ЭВМ.

Известна электронная клавиатура, в которой. имеется сенсорное поле, использующее емкостную связь между пальцем пользователя и клавишей, являющейся сенсорным датчиком, содержащее генератор колебаний, связанный с антенной, охватывающей каждую из клавиш. Генератор вырабатывает сигнал переменной частоты, определяемой величиной емкостной связи между пальцем пользователя и одной иэ клавиш, которую он нажимает. Сигнал затем преобразуется и в кодированном виде поступает на выход (1) .

Недостатками устройства являются отсутствие контроля (т.е. отображения) введенной информации, сложность обучения пользователя в связи с большим количеством клавишей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для ввода алфавитно-цифровых символов в ЭВМ, содержащее знаковое поле в форме табло с расположенными на нем сенсорными выключателями, дополнительными функциональными кнопками, логический блок и блок памяти (2) .

Однако указанное устройство имеет сложную технологию Лабора данных и избыточность выходного кода.

Целью изобретения является повы» шение надежности устройства.

Цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру, выходы которой соединены со входами блока формирователей импульсов, первый выход которого соединен с первым входом блока элементов ИЛИ, выход которого сое15 динен с перв входом первого регистра, выход которого соединен со входом клавиатуры, второй вход блока формирователей импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, третий вход блока формирователей импульсов соединен со вторым входом элемента ИЛИ и первым входом второго регистра, второй вход которого соединен с первым выходом блока памяти, а первый выход — с выходом устройства, выход генератора импульсов соединен с первым входом счетчика адреса, первый выход которого соединен со входом блока памяти, выход элемента ИЛИ соединен с вторым

920689

30

40

::.-.;дом первого регистра, введены первый и второй блоки сравнения, блок элементов И И третий регистр, первый вход которого соединен со вторым входом счетчика адреса, первым входом генератора импульсов и четвертым выходом блока Формирователей импульсов, второй вход генератора импульсов соединен с третьим входом элемента ИЛИ, вторым выходом счетчика адреса и первым входом блока элементов И, выход которого соединен с вторым входом блока элементов ИЛИ, а второй вход — с первым выходом второго регистра, второй вы. ход блока памяти соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого регистра, а выход соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход и первый выход которого соединены с соответствующими выходом и вторым входом третьего регистра, третий вход которого соединен с вторым выходом второго блока сравнения и третьим входом второго регистра.

На чертеже изображена структурная схема устройства для ввода информации.

Устройство содержит клавиатуру

1, состоящую из сенсорных датчиков

2 и индикаторов 3, блок 4 формирователей импульсов, блок 5 элементов ИЛИ, первый регистр б, элемент

ИЛИ 7, блок 8 памяти, первый блок

9 сравнения, второй блок 10 сравнения, второй регистр ll, счетчик 12 адреса, блок 13 элементов И„ третий регистр 14, генератор 15 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Для того, чтобы закодировать какой-либо символ, пользователь набирает пальцем руки ту или иную траекторию на клавиатуре 1, прикасаясь к информационным датчикам

2. Траектория движения пальца должна соответствовать графическому начертанию желаемого символа, Каждый сенсорный датчик 2 состоит из контактно." площадки, выполненной,например, из металлической пластины со встроенным инд <катором 3. В ка честве индикатора 3 может использоваться, например, неоновая лампа, светодиод, лампа накаливания и т.п.

Для кодирования алфавитно-цифровых символов достаточно разместить на клавиатуре 1, например, 35 информационных сенсорных датчиков 2 в виде наборного. поля размерностью 5к7 элементов. Кроме того, для управления устройством используются 3 функциональных сенсорных датчика сигнаЛОВ ИспОлнить р ВЫВОД и HP

6S верно, располоч:енных, например, у нижней границы клавиатуры l .

Прикосновение к любому сенсорному датчику 2 вызывает изменение уровня аналогового сигнала, поступающего на соответствующий вход блока 4 формирователей импульсов, состоящего, например, из усилителей, детекторов и триггеров Шмитта. При этом на соответствующем выходе блока 4 формирователей появится перепад напряжения, которое возвращается к исходному уровню, если палец пользователя не прикасается к датчику 2.

Перед началом работы первый триггерный регистр б прикосновением к сенсорному датчику Неверно клавиатуры 1 устанавливается в нулевое состояние. При этом сигнал Hesepно со второго управляющего выхода блока 4 Формирователей через элемент ИЛИ 7 поступает на второй управляющий гход первого триггерного регистра б. Все индикаторы 3 клавиатуры 1 гаснут. Тактирующий генератор 15 находится в состоянии покоя, т.е. на его выходе отсутствуют тактирующие импульсы. Для кодирования очередного символа пользователь набирает соответствующую траекторию, прикасаясь в любой последовательности к информационным сенсорным датчикам 2 клавиатуры 1. При этом на некоторых выходах первой выходной информационной шины блока. Формирователей 4 будут появляться перепады напряжения, которые передаются через блок 5 элементов

ИЛИ на первые информационные входы первого три ггерного регистра 6, количествоо триггеров в котором равно количеству информационных сенсорных датчиков клавиатуры 1. Соответствующие триггеры регистра б установятся в единичное состояние, и на выходной шине триггерного регис= ðà появится многоразрядный двоичный код. Состояние триггеров регистра 6 по выходной шине передается клавиатуре 1 и отображается световыми индикаторами 3, совмещенными с сенсорными датчиками 2. На клавиатуре 1 появляется светящееся точечное изображение траектории набранного символа.

Гсли траектория, набранная на клавиатуре 1, не удовлетворит пользователя (например, из-за механичес-ки допущенной ошибки), то он может сбросить набранный код, прикоснувшись к сенсорному датчику Неверно клавиатуры 1 и повторно осуществить набор. 3àòåì набранная траектория подвергается анализу,для чего пользователю необходимо прикоснуться к сенсорному датчику Исполнить . При этом на четверч)068Э тогл управляющем ныходе блока 4 формирователей появится перепад напряжения, под действием ко.орого произойдет запуск тактирующего генератора 15. Пад действием того же перепада напряжения одновременно установится в нулевое состояние счетчик 12 ацреса, а в третий триггерный регистр 14 запишутся единицы во всех разрядах.

Генератор 15 начнет выдавать периодическую последовательность тактирующих импульсов, поступающих на первый счетный вход счетчика адреса 12. На первой выходной шине счетчика адреса 12 будут последовательно появляться двоичные коды адресов информации, хранящейся в пассивном блоке 8 памяти. Коды адресов с выходной шины счетчика адреса 12 воздействуют на адресные входы блока

8 памяти, вызывая поочередное появление на его второй выходной шине заранее записанных многоразрядных двоичных кодов.

Каждый записанный двоичный код состоит из двух частей. Первая часть (например, старшие разряды) соответствует допустимому варианту траектории, которая может быть получена путем набора определенного символа на клавиатуре 1. При этом допускается, что каждый из набираемых символон может изображаться несколькими вариантами траекторий. Вторая часть каждого двоичного кода, хранящегося н пассивном блоке 8 памяти, соответствует выходному коду меньшей разрядности, причем каждому символу (независимо от варианта его изображения) соответствует только один вариант выходного кода. Обе части каждого двоичного кода соответствуют одной строке таблицы перекодирования допустимых траекторий символов. Таблица перекодирования должна быть предварительно записана в пассивный блок 8 памяти. Одновременно на первой выходной шине блока 8 памяти появляется первая часть двоичного кода, соответствующая допустимому варианту траектории, без сопровождающего выходного кода меньшей разрядности. Если в качестве примера выбрать для кодирования алфавитно-цифровых символов стандартной семиразрядныи код обмена информацией КОИ- 1, то разрядность ячеек пассивного блока 8 памяти должна быть равна 42, причем первые 35 разрядов каждой ячейки выдаются через первую выходную шину, а через вторую выходную шину выдаются все 42 разряда.

Однонременно очередная строка таблицы перекодиронания, поступающая через первую выходную шину блока 8 памяти на вторые информационные входы второго триггерного регистра 11, при разрешающем (единичном) значении напряжения, поступающего на третий управляющии вход, записывается в регистр 11 вытесняя ранее хранившийся н нем двоичный код. Если второй блок сравнения 10 вырабатывает на своем упранляющем выходе нулевое значение напряжения, перезапись содержимого второго 11 и третьего 14 триггерных регистров не происходит. Общее количество допустимых вариантов траекторий, записанных в блоке 8 памяти, может быть достаточно большим, что обеспечивает высокую надежность рас60 познавания набираемых на клавиатуре 1 символов. Например, если входнои алфавит содержит 100 символов, и каждому символу соответствуют н среднем 20 допустимых траектория, 65 то объем блока 8 памяти составит

В течение фазы анализа в каждый момент времени, определяегый тактирующим генератором 15, на первой группе входов первого блока 9 устанавливается многоразрядный двоичный код очередного варианта допустимой траектории для кодируемых символов, а на второй группе выходов — дноичный код той же разрядности, соответствующий. фактически набранной на клавиатуре 1 траектории.

На выходах первого блока 9 сравнения образуется двоичный код несовпадений, отображающий количество несовпадающих разрядов в каждой паре сравниваемых кодов, поступающих на обе входные шины этого блока.

Разрядность кода числа несонпадений

m определяется соотношением m +fog п, где n — количество информационных у датчиков клавиатуры 1. Например, если n=35, то минимально допустимое значение m = 6, Такое же количество m двоичных разрядов обраба () тывается вторым блоком 10 сравнения .и третьим триггерным регистром 14.

Второй блок 10 сравнения вырабатывает на своем управляющем выходе единичное значение напряжения, если двоичный код числа несовпадений на первой входной шине оказывается меньше кода на второй входной шине.

Значение кода числа несовпадений, поступающее через первую входную шину второго блока 10 сравнения, передается через его выходную шину на вторые информационные входы третьего триггерного регистра 14. При наличии единичного значения напряжения на третьем управляющем входе третьего триггерного регистра 14 происходит замещение хранящегося в нем кода числа несовпадений новым значением, поступающим через инфор40 мационные входы.

920689,:000 42-разрядных слов. При этом достигается приемлемая скорость рас-, поз н ав ани я. Например, если период импульсов тактирующего генератсра выбрать равным 1 мкс, то время анализа (поиска наилучшей из допустимых траекторий) не превысит 0,2 с.

В конце фазы анализа,т,е.после заполнения всех разрядов счетчика адреса 12, во втором триггерном регистре будет записан двоичный код из той строки таблицы перекодирования, и старших разрядов которой наилучшим образом,в смысле минимума количества несовпадающих разрядов) приближается к коду траектории символа, набранному пользователем на клавиатуре 1, В этот момент счетчик адреса 12 вырабатывает сигнал окончания счета, поступающий на второй останавливающий вход генератора 13, а также (через третий вход элемента ИЛИ 7) на второй установочный вход первого триггерного регистра 6, сбрасывая его триггеры в нулевое состояние, и на первый разрешающий вхоц блОка элементов И 13.

Старшие п разрядов со второй выходной шины второго триггерного регистра 11 через блок элементов И 13 передаются на вторую группу входов блока элементов ИЛИ 5, а с выходов последних перезаписываются в первый триггерный регистр 6, состояние которого .отображается индикаторами 3 клавиатуры 1.

Пользователь увидит изображение того варианта траектории„ который оказался наиболее близким к набран-. ному им на клавиатуре. Если получен-. ный вариант соответствует иэображению того символа, который пользователь хотел закодировать, то прикасанием к сенсорному датчику Вывод он инициирует перепад напряжения на третьем управляющем выходе блока формирователей 4. Этот перепад напряжений служит разрешающим сигналом по первому управляющему входу второго триггерного регистра

12 для вывода младших разрядов его содержим .го через первую выходную шину. Код на первой выходной шине триггерного регистра 11 является результирующим кодом символа, набранного пользователем. Разрядность этого кода (в случае КОИ-7 — семь разрядов) в несколько раз (в рассмотренном примере — в пять раз) меньше разрядности исходного кода, поступающего в первый триггерный регистр 6, т.е. достигается сокращение избыточности при кодировании символов.

В момент вывода результирующего кода со второго триггерного регистра 11 изображение эталонной траектории символа на клавиатуре 1 гаснет, так к ак перепад н clllpR36HH я с третье го управляющего выхода блока 4 формирователей проходит через второй вход элемента ИЛИ 7 и воздействует на второй установочный вход первого

-.ðèããåðíoãî регистра 6,- сбрасывая все его триггеры н нулевое состояние. Если же найденный вариант допустимой траектории, отображаемый на клавиатур.э 1 в конце фазы анализа не соответствует намерениям пользователя он может отвергнуть его прикасанием к сенсорному датЧику Неверно и выбрать траекторию желаемого символа заново, Допускается также внесени . поправок в отображаемую траекторию прикасанием к требуемым сенсорным датчикам, независимо от того, набрана ли она вручную, или получена автомати"ески в конце фазы анализа. После внесения поправок . траектория снова подвергается ана-. лизу, для чего пользователь прикасается к датчику Исполнить . . Для кодирования нескольких одинаковых символов„ следующих друг за другом, достаточно набрать на клавка. туре 1 соответствующую траекторию только один раз. Если результат анализа траектории будет удовлетворительным, полученный код символа выводится требуемое число раэ многократным прикасанием к датчику Вывод . устройство обладает расширеннжят функциональными возможностями, так как путем замены блока 8 памяти обес . печивается. оперативная замена входн-.;-= го алфавита c".ìâîëîü и соответствующих им выходных кодов. Благодаря пустоте и надежности предлагаемый сенсорный пульт может найти применение в качестье массового устройства двоичного кодирования данных для ввода в 3BN. Он может быть использован в регистраторах производства, или как приставка к телефону для обеспечения связи с ЭВМ в информационно-=справочных системах широкого применения и в обучающих системах.

Формула изобретения устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру, выходы которой соединены со входами блока

ИЛИ, третий выход блока формирователей импульсов соединен со вторым входом элемента ИЛИ и первым входом второго регистра, второй вход которого соеди eH c первым выходом бло10

920689 составитель С.Гапич

Редактор М.Товтин Техред T. Маточка Корректор М.Демчик

2342/54 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ка памяти, а первый выход - c выходом устройства, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом счетчика, адресов, первый выход которого соединен со входом блока памяти, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого регистра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьиаения надежности устройства, в него введены первый и второй блоки сравнения, блок элементов И и третий регистр, первый вход которого соединен с вторым входом счетчика адресов, первым входом генератора импульсов и четвертым выходом блока формирователей импульсов, второй вход генератора импульсов соединен с третьим входом элемента ИЛИ, вторым выходом счетчика адресов и первым входом блока элементов И,выход которого соединен с вторым входом блока

1 элементов ИЛИ а второй вход — с вторым выходом второго регистра, вто.рой выход блока памяти соединен с первым входом первого блока сравне-ния, второй вход которого соединен с выходом пеРвого РегистРа, а выход соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход и первый выход которого соединены с соответствующими выходом и вторым входом третьего регистра, третий вход которого соединен с вторым выходом второго блока сравнения и третьим входом второго регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции Р 2220832, кл. G 06 F 3/02, опублик. 1974, 2. Заявка ФРГ Р 2701115, кл. G 06 F 3/02, опублик. 1979 (про20 тотип) .