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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть cпoльзoвaнo для ввода информации в электронную систему обработки информации.

Известно устройство для ввода информации, содержащее последовательно соединенные клавиатуру, шифратор, регистр, триггер и элемент задержки Cl Однако это устройство имеет низку надежность из-за наличия под каждой клавишей клавиатуры двух пар механически управляемы с контактов. .

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является устройство/ содержащее последовательно соединенные клавиатуру, шифратор с регистром и цепочку последовательно соединенных элемента ИЛИ, триггера, интегрирующей цепи и элемента НЕ, причем входы элемента ИЛИ соединены с выходами, а выход элемента НЕ соединен с входом разрешения ввода информации регистра 2 .

Недостатком известного устройства является его низкая надежность, обус ловленная тем, что в устройстве разрешается запись .сигналов любой длительности, в том числе и помехи, длительность которой в устройстве увеличивается до длительности, равной времени заряда и разряда конденсатора интегрирующей цепи (так как вначале происходит заряд конденсатора до порога срабатывания триггера, воз.врат его в исходное состояние и затем разряд до порога отпускания элемента НЕ, формирующего сигнал сброса информации в регистре).

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные клавиатуру, шифратор, регистр, элемент ИЛИ, первый триггер первый интегрирующий элемент и первы элемент НЕ, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами шифратора, выход первого триггера соединен с первым интегрирующим элементом, а выход первого элемента НЕ соединен с управляющим входом разрешения записи регистра, введены второй интегрирующий элемент, второй и третий элементы НЕ, первый и второй элементы И-НЕ, второй триггер, второй элемент И, второй элемент ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен через последовательно соединенные второй интегрирующий элемент, второй элемент НЕ и первый элемент И-НЕ с первым входом первого триггера и с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого интегрирующего элемента, выход второго элемента И-НЕ соединен с входом первого элемента НЕ, первым входом второго триггера и с

.первым входом элемента И, выход которого является управляющим выходом устройства, второй вход второго триггера соединен с управляющим входом устройства, выход второго триггера соединен с входом сброса регистра, выходы которого соединены с входами второго элемента ИЛИ и являются ин-iформационным выходом устройства, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента И и входом третьго элемента НЕ,выход которого соединен с вторым входом первого триггера и со г вторым входом первого элемента И-НЕ.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Устройство содержит клавиатуру 1, шифратор 2, регистр 3, первый элемен ИЛИ 4, второй элемент ИЛИ 5,перв.ый интегрирующий элемент б, второй интегрирующий элемент 7, первый триггер 8,второй триггер 9,пер1зый элемент НЕ 10,второй элемент НЕ 11,третий элмент НЕ 12, первый элемент И-НЕ 13, в т рой элемент И-НЕ 14, элемент И15.

Первый интегрирующий элемент содержит конденсатор 16 и резистор 17, второй интегрирующий элемент содержит конденсатор 18 и резистор 19.

Клавиатура 1 соединена с шифратором 2,выходные шины которого подклю.чены к регистру 3 и через первый элемент ИЛИ 4, второй интегрирующий элемент 7, второй элемент НЕ 11 - с первым входом первого элемента И-НЕ 13. Выход первого элемента И-НЕ 13 соединен с первым входом первого триггера 8 и первым входом второго элемента Й-НЕ 14, выход первого триггера 8 через первый интегрирующий элемент 6 соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ 14. Выход элемента И-НЕ 14 соединен с первым входом второго триггера 9, первым входом элемента И 15 и через первый элемент НЕ 10 - со входом разрешения записи регистра 3. Второй вход второго триггера 9соединен с управляющим входом устройства, а выход второго триггера 9 - со входом сброса регистра 3. Выходы регистра 3 являются информационным выходом устройства. Выход элемента И 15 является управляющем выходом устройства. Выходы регистра 3 через второй элемент ИЛИ 5 соединены со вторым входом элемента И 15 и через третий элемент НЕ 12 - со вторыми входами первого элемента И-НЕ 13 и первого триггера 8.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда ни -одна из клавиш клавиатуры 1 не включена, С выходных шин шифратора 2 поступает низкий уровень напряжения, на выходе первого элемента ИЛИ 4 низкий уровень и конденсатор 18 второго интегрирующего элемента разряжен, соответственно на выходе второго элемента НЕ 11 высокий уровень. Второй триггер 9, установленный в исходное состояние в конце предыдущего цикла кратковременным уровнем низкого напряжения на управлякиций вход устрой ства (цепь сброса), низким уровнем на его выходе держит регистр 3 в состоянии сброса информации. Низкий уровень напряжения на выходах регис ра 3 через второй элемент ИЛИ 5 поступает на вход третьего элемента рв 12 и на вход элемента и 15, формируя на управляющем выходе устройства низкий уровень выходного напря жения стробового сигнала сопровожде ния выходных кодовых сигналов регис ра 3,- Высокие уровни напряжения на первом и втором входах первого элемента И-НЕ 13, поступающих соответственно от второго элемента НЕ 11 и третьего элемента НЕ 13, на выходе первого элемента И-НЕ 13 вызывают низкий уровень напряжения, который, поступая через последовательно соединенный второй элемент И-НЕ 14 и первый элемент НЕ 10 уровнем низкого напряжения на управляющий вход разрешения записи регистра 3., запре щает в исходном состоянии ввод информации в регистр 3.:Крома того, низкий уровень на выходе первого эл мента И-НЕ 13, поступая на первый вход первого триггера 8, устанавливает его в исходное состояние и фор мирует на его выходе уровень высоко го напряжения, который заряжает кон денсатор 16 первого интегрирующего элемента 6.. Таким образом, регистр 3 в исходном состоянии находится в состоянии сброса и ввод информации в него запрещен . Управляющий вход устройства (цеп сброса) в исходном состоянии имеет уровень высокого напряжения. При нажатии любой клавиши клавиатуры 1 на выходных шинах шифратора 2 появляется параллельный двоичный код клавиши в виде высоких уровней .напряжения, имеющих вследствие дребезга контактов переключающих элементов вид пачек импульсов(фиг.2а Этот сигнал поступает на регистр 3 и через элемент ИЛИ 4 - на второй интегрирующий элемент 7. Происходит заряд конденсатора 18 (фиг. 2 б) и при достижении напряжения порога сра батывания на выходе второго элемента НЕ 11 формируется низкий уровеньнапряжения (фиг.2в) Соответственно на выходе первого элемента И-НЕ формируется высокий уровень напряжения (фиг. 2г), который, поступая на первый вход второго элемента 14, формирует на его выходе низкий уровень напряжения (фиг. 2ж). На выхода первого элемента НЕ 10 формируется высокий уровень напряжения (фиг. 2з), который разрешает ввод информации в регистр 3. Одновременно низкий уровень с выхода второго элемента И-НЕ 14, поступая на первый вход второговтриггера 9, формирует на его выходе высокий уровень напряжения (фиг. 2и), который, поступая на вход сброса регистра 3, разрешает запоминание поступающей в него ин формации. Таким образом,разрешение ввода информации и ее запоминание в регистре формируются с задержкой/ равной времени заряда конденсатора 18 второго интегрирующего элемента 7 до порога (Срабатывания второго элемента НЕ 11 в момент времени t-, (фиг. 26) . На выходе регистра 3, являющегося информационным выходом устройства, появляется параллельный двоичный ко клавиши, и соответственно на выходе iвторого элемента ИЛИ 5 появляется высокий уровень напряжения(фиг.2к),поступающий на вход элемента И 15.Однако на выходе элемента И 15,являющегося управляющим выходом устройства, стробирующий сигнал сопровождения по.является только после появления уров- ;ня высокого напряжения на выходе второго элемента И-НЕ 14(фиг.2м). Выходной сигнал второго элемента ИЛИ 5 поступая через третий элемент НЕ уровнем низкого напряжения (фиг. 2л) на второй вход первого триггера 8, переключает его (фиг, 2л), Конденсатор 16 первого интегрирующего элемента 6 начинает разряжаться и при достижении на нем напряжения, равного напряжению порога отпускания в момент времени ±2 (Фиг. 2е), на выходе второго элемента И-НЕ 14 формируется напряжение высокого уровня (фиг. 2ж), которое, поступая на вход элемента И 15, разрешает формирование на управляющем выходе устройства стробового сигнала сопровождения кодовых сигналов регистра 3. Таким образом, стробовый сигнал формируется с задержкой времени относительно кодовых сигналов регистра (фиг. 2м) и (фиг. 2к) соответственно. Одновременно уровень высокого напряжения на выходе второго элемента И-НЕ 14 вызывает уровень низкого напряжения на выходе первого элемента НЕ 10, запрещающий дальнейший ввод информации в регистр 3. Таким образом, этим достигается высокая достоверность ввода информации при минимально возможном времени записи ее в регистр, так как ввод информации заканчивается только после, того,как информация записана в регистр 3, плюс дополнительный промежуток времени задаваемый временем разряда конденсатора 16 первого интегрирующего элемента 6. Минимальн,ое время разрешения записи информации в регистр при ее высокой достоверности позволяет также сущест венно снизить возможность проникновения случайных помех в регистр 3. Последующий ввод информации в регист 3 возможнен только при отпускании нажатой клавиши и сброса регистра. При невыполнении одного из этих услойий на выходе первого элемента И-НЕ 13 сохраняется уровень высоког напряжения (фиг, 2г). Первый триггер 8 сохраняет на выходе уровень низко го напряжения и по цепи первый инте грирующий элемент б - второй элемен И-НЕ 14 - первый элемент НЕ 10 на входе разрешения записи регистра 3 сохраняется низкий уровень напряжения, запрещающий ввод информации (в регистр 3. После приема информации внешнее устройство по цепи Сброс на управляющий вход устройства выдает уро вень низкого напряжения (фиг.2н), который, поступая на второй триггер 9, переключает его в исходное состояние (фиг. 2и), Формирующийся на выходе второго триггера 9 уровень низкого напряжения, поступая на вход сброса регистра 3, сбрасывает записанную информацию в регистре 3. После отпускания клавиши клавиатуры 1 на выходе первого элемента ИЛИ 4 вследствие дребезга контактов также появляются пачки импульсов (фиг,2а) Конденсатор 18 второго интегрирующего элемента 7, время разряда которого выбрано больше времени дребезга коммутирующего контакта/, разряжается до напряжения порога отпускания момент времени. t3 (фиг. 26) , и на вы ходе второго элемента НЕ 11 появляется высокий уровень напряжения (фиг. 2в), Вследствие этого на выходе первого элемента И-НЕ 13 формируется низкий Уровень напряжения (фиг. 2г) после окончания дребезга контактов на размыкание, который переключает первый регистр 8 в исходное состояние - высокий уровень напряжения на его выходе (фиг. 2д). Этим запрещается повторный ввод информации от дребезга контактов при размыкании. Устройство в исходном состоянии готово к следующему вводу информации, так как время заряда конденсатора 16 первого интегрирующего элемента б (фиг. 2е) i. э щественно меньше времени заряда конденсатора 18 второго интегрирующего элемента-62 t-, при следующем вводе информации. Расширение функциональных возможностей достигается тем, что устройство формирует двоичный код на выходе регистра, существующий в течение времени, задаваемого ответной цепью сброса на управляющий вход устройства, т.е. регистр,.кроме подавления дребезга контактов, используется еще и как буфер. Кроме того, выходные кодовые сигналы регистра идут в сопровождении стробового сигнала, задержанного на время to-t, Устройство обеспечивает также защиту информации при случайном нажатии нескольких клавиш, так как после запрещения ввода информации нажатие любой другой клавиши при включенной первой (а также если первая клавиша отпущена, а затем нажата вторая) не приводит к искажению информации на выходе устройства, так как запрет ввода информации продолжается до отпускания нажатой клавиши и сброса информации в регистре. Нахождение регистра в исходном состоянии, сое-, тоянии сброса и запрещения ввода информации в него и высокая достоверность ввода информации в регистр при минимально возможном времени раэрещешения ввода В-него за счет огранйнения длительности ввода по обратной связи, наряду с запрещением ввода кратковременных сигналов и помех, обеспечивает вцсокую помехозащищенность устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИН ФОРМАЦИИ, содержащее последовательно соединенные клавиатуру, шифратор регистр, элемент ИЛИ, первый тригге первый интегрирующий элемент и первый элемент НЕ, входы первогчэ элемента ИЛИ соединены с выходами шифратора, выход первого триггера соединен с первым интегрирующим элементом, а выход первого элемента НЕ соединен с упразлякщям входом разре шения записи регистра, отличающееся тем, что, с целью повышения, надежности устройства в него введены второй интегрирупщий элемент, второй и третий элементы НЕ, первый и второй элементы И-НЕ, второй триггер, элемент И, второй элемент ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен через последовательно соединенные второй интегрирующий элемент, второй элемент НЕ и первый элемент И-НЕ с первым входом первого триггера и с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого интегрирующего элемента, выход второго элемента И-НЕ соединен с входом первого элемента НЕ, первым входом второго триггера и с первым входом элемента И, выход которого является управляющим выходом устройства, второй вход второго триггера соединен с управляющим входом устройства, выход второго триггера соединен с входом , сброса регистра,, выходы которого coe-jt динены с входами второго элемента ИЛИ и являются информационным выхо- Q дом устройства, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента И- и входом третьего элемен- fj та НЕ, выход которого соединен с втог рым входом первого триггера и с вторым входо1у1 первого элемента И-НЕ. f