Устройство для ввода информации Советский патент 1983 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике, в част ности, к клавиатурам пультов управления и вычислительных средств. Известно устройство для ввода информации, содержащее контактные площадки, соединенные через коди. рующую матрицу с первыми электродами жидкокристаллических световых клапанов, вторые электроды которых соединены ;-j генерато ом возбуждаю щего-напряжения, фотоприемники и ис точ1аики света, оптически сопряженные через световые клапаны с фотопр бмни1 ами, блок логики и управления, подключенный к выходам фотоприемниKQB fl. Недостатками данного устройства являются низкая надежность вследствие отсутствия контроля работоспо собности устройства,непосредственно в процессе его функционирования и контактирования сенсорных контактны площадок с внешней средой, сложност конструкции, низкая достоверность ввода из-за затрудненности осуществления подсветки контактных площадо Каиеопее близким к изобретению техническим решением является устро ство для ввода информации, содержащее генератор импульсов, первый выход которого соединен с входом счетчика и входом формирователя, вт рой выход генератора импульсов подкл чен к входу мультиплексора, первая группа входов которого соединена с выходами счетчика, с группой входо первого дешифратора и группой в яодрв регистра, выходы регистра соедим нены с входами второго дешифратора и являются группой выходов устройства для ввода информации, выходы второго дешифратора подключены к первой группе входов блока элементов ИЛИ, вторая группа входов которого подключена к группе выходов первого дешифратора, а выходы - к входам блока ключей, выходы которого соединены с первыми входами коколутационных элементов, выходами подключенных к входам блока формирователей, выходы которого подключены к второй группе входов мультиплексора, выход формирователя соединен с входом первого дешифратора Недостатком данного устройства является невысокая надежность из-за отсутствия контроля работоспособнос устройства непосредственно в процессе его функционирования, цель изобретения - повышение надежности устройства для ввода инфор мации. . Указанная цель достигается тем, что в устройство для ввода информаци содержащее блок ключей, блок формирователей, мульти 1лексор, первый и второй дешифраторы, коммутационные э лeмeнты, блок элементов ИЛИ, последовательно соединенные, генератор импульсов и формирователь импульсов, Счетчик и регистр, входы группы которого соединены с выходами счетчика, входами группы первого дешифратора и входами первой группы «ультиплексора, входы второй группц которого соединены с выходами блока формирователей, вход которых соединены с выходами ко1и№1утационных элементов, первые.входы которых соединен с выходами блока ключей, входы которых соединены с выходом блока элементов ИЛИ, одни входы которого соединены с выходами второго дешифратора, входы которого соединены с выходами регистра и являются информационными выходами устройства, входы второй группы блока элементов ИЛИ соединены с выходами первого дешифратора, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, вход котЬрого соединен с входом счетчика, второй выход генератора импульсов соединен с первым входом мультиплексора, введены первый и второй триггеры, элемент задержки, элемент И, элемент сравнения, элемент И-НЕ и ключ, выход которого соединен с вторыми входами коммутационных элементов, а вход соединен с одним из выходов первого дешифратора одним из входов блока элементов ИЛИ, R-BXOдом первого триггера и С-входом второго триггера, выход которого является выходом.контрольного сигнала устройства, одни входы элемента сравнения соединены с выходами счетчика, другие входы соединены с выходами регистра, а выход элемента сравнения соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вы-. ходок первого триггера и D второго триггера, третий вход элемента И соединен с выходом мультиплексора, выход элемента И соединен с первым входом регистра и входом элемента Задержки, ыход которого является стробируюгцим выходом устройства, входы элемента И-НЕ соединены с выходами &пока формирователей, а выход соединен с S-входом первого триггера, На фиг, 1. представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - пример реализации коколутационного элемента; на фиг, 3 - блок з.ащиты информации. Устройство для ввода информации, содержит генератор илфульсов 1, счетчик 2, регистр 3, первый 4 и второй 5 дешифраторы, блок элементов ИЛИ 6, блок ключей 7, коммутационные элементы 8, блок формирователей 9, формирователь импульсов 10, мультиплексор 11f ключ 12, элемент И-НЕ 13, элемент сравнения 14, первый триггер 15, элемент И 16, второй триггер 1, элемент задержки 18, источник света 19, световой клапан 20 и фотоприемник 21. Совокупность элементов 13 составляет блок защиты 22, который выполняет, функцию защиты информации. Для определенности присвоим каждому из коммутационных элементов 8 свой, отличный от нулевого, номер. Число выходов дешифраторов 4 и 5 число элементов ИЛИ блока элементов ИЛИ 6, число ключей блока ключей 7, чисшо формирователей блока формирователей 9 равно числу коммутационных элементов 8. дешифратор 5 не имеет нулевого выхода (не дешифрирует нулевой код на своих входах) а, деигафратор 4 имеет нулевой выход. , Выходы блока формирователей 9 заведены на информационные входы мульт плексора 11, причем номер информационного входа равен номеру коммутационного элемента 8, выходной сигнал которого после прохождения соответствукяцего формирователя в блоке 9 поступает на этот информационный вхо На информационном входе мультиплексо ра 11 с нулевым номерок) постоянно присутствует потенциал низкого логического уровня. Устройство для ввода информации работает следующим образом. Генератор импульсов 1 генерирует непрерывную импульсную последователь ность, которая поступает на счетчик 2и формирователь 10. Счетчик 2 рабОтает в режиме непрерывного счета, причем счет осуществляется по положительным перепадам импульсной после довательности на его счетном входе. Коэффициент пересчета счетчика 2 дол жен превышать число коммутационйых элементов 8 не менее, чем на единицу Выходной код счетчика 2 поступает на информационные входы первого дешифратора 4, на стробирующий вход которого поступает выходной сигнал формирователя 10, запускаемого положительными .перепадами импульсной последовательности генератора импульсов 1. За полный цикл счета на каждо выходе дешифратора появится положительный импульс, длительность которого равна длительности импульсов на выходе формирователя 10. В исходном состоянии в регистре 3записан нулевой код. Поэтому на всех выходах дешифратора 5 будет потенциал логический О. Каждый из элементов ИЛИ блока элементов ИЛИ 6 осуществляет логическую дизъюнкцию сигналов с одноименных ( первых, или вторых и т.д. ) выходов дешифраторов 4и 5, Поэтому при нулевом коде сче чика 2 на всех выходах блока элеентов ИЛИ.6 появляются положительные импульсы, одновременно отпиргиоие все ключи блока ключей 7 на время действия этого импульса. Это приводит к одновременному возбуждению источников света.19 всех коммутационных элементов 8. Одновременно отпирается ключ 12 и обеспечивает открывание световых клапанов 20 всех ком-. мутационных элементов 8, Фотрприемники 21 коммутационных элементов 8 принимают часть излучения источников света 19, в результате чего на всех выходах блока формирователей 9 и на выходах элемента И-НЕ 13 при нулевом коде счетчика 2 одновременно появятся положительные импульсы. Защита информации происходит следующим образом. : Пусть триггеры 15 и 17 находятся в нулевом состоянии, при.котор ж на их выходах присутствует, потенциал логический Q. Сброс триггера 15 в нулевое состояние осуществляется положительным фронтом импульса на R-входе, а запись в триггер 17 осуществляется срезом импульса на С-входё. На выходе элемента сравнения 14 высокий логический уровень потенциала появляется при неравенстве кодов на входах элемента 14. При появлении нулевого кода счетчика 2 на R-вход с С-вход триггеров 15 и 17 поступает положительный импульс. Триггер 15 устанавливается , в нулевое состояние. В случае работоспособности устройства для ввода информации на всех входах элемента 13 Одновременно появляются положи- тельные импульсы, задержанные относительно .импульса на R- и С-входах В результате, на выходе элемента И-НЕ 13 появляется импульс принудительнс ;установки триггера 15 в единичное состояние . При этом среэ импульса осуществляет: запись в триггер 17 единичного состояния триггера 15.,На |ВЫходе триггера 17, являющегося к выходом контроля работоспосббнести устройства для ввода информации; появляется потенциал логическая 1, свидетельствующий о работоспособио,сти устройства. Если же вследствие неработоспо- .. собности устройства для ввода информации хотя бы один из сигналов на : входах элемента И-НЕ 13 будет отсутствовать или не совпадать с сигналами на остальных входах этого элемента при нулевом коде счетчика 2, триггеры 15 и 17 будут постоянно Находится в нулевом состоянии. При этом потенциал логический О на выходе триггера 15 блокирует формирование элементом И 16 иьтульсов записи регистра 3, что приводит ,6локирова 1ию работы yctpoйcтвa для ввода информации. На выходе триггер 17 появляется потенциал логический О, свидетельствующий о неработоспособности устройства для ввода информации, В случае работоспособности устройства для ввода информации при всех значениях кода счетчика 2, отличных от нулевого, на, выходе триггера 15 Г;будет потенциёш логическая 1, Потенциал логическая 1 будет и на выходе элемента сравнения 14. За полный цикл счета счетчика 2 каждый из ключей блока ключей 7 отпирается не только при нулевом коде счетчика 2, но и при коде счетчика, значение которого равно номеру коммутационного элемента 8, вход которого подключен к выходу этого ключа. При воздействии на коммутационный элемент 8 ( при его активации)f чтоусловно показано на фиг, 2 двой ными стрелксши световой клапан 20 этого коммутационного элемента от рывается и пульсирующий световой поток попадает на фотоприемник 21, Яа выходе мультиплексора 11 и на входе элемента И 16 появляются импульсы, которые проходят через элемент И 16 на выход и далее на вход записи регистра 3, обеспечивая запи в этот регистр текущего кода счетчи ка 2, значение которого равно номеру активированного коммутационного элемента 8, После записи в регистр 3 коды на входах элемента 14 оказываются равными и на выходе элемента сравнения всякий раз f когда код сче чика 2 оказывается равным коду, зап санному в регистр 3, будет присутствовать потенциал логический О, блокирующий прохождение импульсов с выхода мультиплексора 11 через элемент И 16 на вход записи регистр 3. Выходной импульс элемента И 16 после задержки в элементе задержки 18 на время, превьанающее время задержки при записи кода в регистр 3, поступает на выход элемента 18 и на выход устройства для ввода информации в качестве стгхэба выходног кода устройства. Если формирование строба выходного кода устройства на выходе нетребуется, защита от формирования повторных импульсов записи регистра 3 при активировании коммутационного элементй 8 не нужна, поэтому элемен сравнения 14 и элемент задержки 18 могут быть исключены, что приводит к существенному упрощению всего устройс В|а. Стробирование выходных сигналов блока формирователей 9 осуществляется в мультиплексоре 11 При наличии потенциа 1а логический О ра стробирующем входе этого мультиплексора, подключенном поэтому к инверсному выходу генератора импульсов 1. Это Стробирование позволяет исключить возможное паразитное прохождение сигнала с выхода активированного кo Ф yтaциoннoгo элемента 8 с откс«лтым при активировании световым клапаном 20 через мультиплексор 11 при значении кода счетчика 2, на единицу превышсцощем номер активированного коммутационного элемента 8. После записи в регистр 3 нового кода, значение которого отлично от нуля, на соответствующем выходе дешифратора 5 появляется потенциал ло-гическая 1, обеспечивающий через соответствующий ключ блока ключей 7 постоянное возбуждение источника све, та 19 активированного элемента 8. Часть излучения этого источника света используется для подсветки лицевой панели данного коммутационного элемента 8, поэтому оператор наблюдает постс янэо подсветку активированного элемента 8, в то время, как подсветка остальных коммутгщионных элементов 8 будет малозги ютной, отметить, что уменьшение длительности импульса на выходе формирователя 10 с целью уменьшения паразитной засветки неактивированных коммутационных элементов 8 нежелательно, так как небольшая паразитная подсвет ка этих элементов свидетельствует об исправности цепи возбуждения источников света и самих этих источников света 19 неактивированных коммутационных элементов 8, После окончания .воздействия на коммутационный элемент 8 или до окончания воздействия световой клапан 20 активированнохх) коммутационного элемента 8 возвращается в закрытое . состояние и не пропускает световой поток 26 на фотоприемник 21. Для формирования нового кода на выходе устройства для ввода информации необходимо воздействовать на неактввированный коммутационный эле- мент 8, Световой клапан 20 коммутационного элемента 8 может быть выполнен на базе .жидкокристаллической ячейки, работающей, например, на эффекте динамического рассеяния света, твистэффекте и т.п. При этом могут использоваться поляроиды, пластины оп-. тической задержки и т.д, Светопропускание такого светового клапана меняется вследствие его деформации при нажатии на соответствующую .,.. ласть лицевой панели коммутационного элемента 8. В качестве источника света 19 коммутационного элемента 8 может быть использован, например, гибкий

электролюминесцентный индикатор с двухсторонним свечением.

Повышение . надежности предпага ого устройства для ввода информации по сравнению с известным достигнутг

вследствие осуществления контроля работоспособности устройства непосредственно во время работы и введения блокировки работы неработоспо собного устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок ключей, блок; формирователей, мультиплексор, первый и второй дешифраторы, коммутационные элементы, блок элементов ИЛИ, последовательно соединенные гёнера-. тор импульсов и формирователь импуль- . сов,счетчик и регистр,входы которого соединены с выходами счет- .. чика, входами группы первого дешифратора и входами первоА группы ко льтиплексора, BXOjOd второй группы кбторого соединены с выходами блока формирователей, входаг которых соединены с выходами ксяюлутационных элементов, первые входф которых соединены с выходами блока ключей, входы которых соединены с выходом блока элементов ИЛИ одни входы которогасоевены с выходами второго дeшифpaтopik входы которого соединены с выходами регистра и являются информационными выходами устройства, входы второй группы блока элементов ИЛИ соединены с аыходами первого дешифратора, первый вход которого соединен о выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с входом счетчика, второй выход генератора импульсов соедкнен с первьш входом мультиплексора, о т л и ч ающее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в иего введены первый и второй .триггеры,элемент задержки, элемент И, элемент сравнения, элемент И-НЕ и i ключ, выход которого соединен с вторыми входами кокмутацирняых элементов, а вход соединен с одним из выходов первого дешифратора, OWIHM иэ входов блока элементов ИЛИ, R-входом первого триггера и С-входсш второго триггера, выход которого является выходом конт рольного сигнала устройства, одни входы элемента сргшнения соединены с выходсши счетчика, другие входысоединены с выходами регистра, а выход элемента сравнения соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого TpHrifepa и В в ходом второго триггера« третий вход элемента И соединен с вьрсодс мультиплексора, .выход элемента И соедиией с первым 00 входом регистра и входом элемента со эадержки, выход которого является стробирующим выходе устройства, 00 0 входы элемента И-НЕ соединены с выходами блока формирователей, а ход соединен с S-входом первого триг гера.