Устройство для ввода информации Советский патент 1984 года по МПК G06F3/02 

110 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в комплексе пульта оператора для ввода алфавитно-цифровой и точечно-позиционной информации, а также . Jpaфикoв периодических функций в ЭВМ работающую в реальном масштабе времени. , Известно устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру, под ключенную через шифратор к инфop Iaционным входам блока памяти, и первый распределитель импульсов, вход которого подключен к клавиатуре, а выход к входу первого коммутатора, выход которого соединен через элемент ИЛИ с адресным входом блока памяти, после довательно соединенные генератор импульсов, второй распределитель импульсов и блок индикации, информационные входы которого подключены к выходу блбка памяти, одновибратор„ вход кото рого соединен с клавиатурой, а выход с входами блока памяти и первого коммутатора, инвертор и второй коммутатор первый вход- которого подключен к выходу второго распределителя импульсов второй вход через инвертор к выходу одновибратора, а выход - к входу элемента ИЛИ С ID. , - в указанном устройстве при вводе как отдельных символов, так и дескри торов (например, последовательности кодов символов, формируемых при одно-кратном воздействии оператора на орг ны клавиатуры) сложность шифратора возрастает пропорционально среднему количеству символов в одном дескриптор1е,При этом количество клавиш в анализируемом устройстве должно быть равно сумме клавиш, необходимых для ввода символов и дескрипторов. , Кроме того, усложняется организация блока памяти, который должен быть цо входу приспособлен для записи дескрипторов, а по выходу для счи тывания составных частей дескриптора, т.е. символов. Следует отметить, .что если с помощью; дескрипторов опре деленной длины будут; вводиться графи ки периодических функций; состоящие из последoвaтeJ ьнocти кодов его орди нат, то для одного и того же графика с другим масштабом изображения потребуется дополнительное увеличение емкости памяти пропорционально количест ву требуемых масштабов. 6 Перечисленные недостатки сужают область применения данного устройства и усложняют его. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ввода информации, содержащее последовательно соединенные клавиатуру и блок автоматического ввода последовательности символов, состоящий из буферных регистров, входы которых связаны с выходом шифратора, выхопы с входами коммутатора считывания, подключенного выходом к одному из входов логической схемы ИЛИ, а второй вход логической схемы ИЛИ соединен с одним из выходов шифратора и с входом коммутатора считывания,связанного с шиной синхронизации, причем выход логической схемы ИЛИ срединен с входом выходного регистра, выход которого соединен через блок формирования признака конца посылки с блоком управления, связанным с коммутатором, логической схемой ИЛИ и шифраторд С2. Однако известное устройство имеет тот недостаток, что оно производит передачу дескрипторов в ЭВМ по жесткой программе, которая определяется схемой шифратора, т.е. аппаратным способом. В связи с этим устройство невозможно использовать (без новой разработки) для решения других задач, которые требуют изменения дескрипторов или порядка их следования. Кроме того, шифратор и буферные регистрь анализируемого устройства занимают большой объем оборудования. Так, например, данный шифратор на однократное воздействие оператора на органы клавиатуры должен формировать вместо одного символа количество символов, равное |1 и, как следствие, он должен быть в -раз более сложным (tr среднее количество символов в одном дескрипторе). Естественно, что. и число буферных регистров с емкостью как минимум 7 бит каждого должно быть равно не менее f, т.е. иметь суммарную емкость не менее (7 --у) бит. При решении некоторых задач возникает необходимость формировать кроме Р дескрипторов также ft, символов В этом случае устройство должно иметь количество клавиш, равное P-1-fl, что увеличивает объем клавиату310ры и, как следствие, количество оборудования в шифраторе. Кроме того, при вводе графиков периодических функций с помощью дескрипторов потребуется дополнительное увеличение дескрипторных клавиш пропорционально количеству требуемых масштабов. Сопряжение прототипа с каналом ЭВМ через серийный интерфейс параллельно го обмена затруднено, так нем отсутствует узел формирования призна ка готовности устройства. Отмеченные недостатки сужают об.ласть поименения известного устройства. Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения ввода как символьной, так и графической информации. Поставленная цель достигается тем что в устройство для ввода информации, содержащее блок коммутационных элементов, одни выходы которого соединены с входами шифратора, одни выходы которого соединены с информационными входами первого регистра, второй регистр, выходы .которого являются одними выходами устройства, а раз решающий вход соединен с первьм выхо дом блока управления, первый вход ко торого соединен с выходом формироват ля одиночного импульса, а второй является первым входом устройства, пер вый элемент Ш1И, входы которого соединены с друпми выходами шифратора, введены первьсй и второй счетчики, второй элемент ИЛИ, , второй и третий триггеры, элемент задержки и блок памяти, адресные входы которо го соединены с выходами первого регистра и первого счетчика, выхода блока памяти соединены с информацион ными входами второго регистра и входом формирователя одиночного импуль г са, другой выход блока коммутационных элементов соединен с единичным входом первого триггера, выход которого соединен С третьим входом блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом второго элемента ЕШ, входы которого соединены с установочными входами второго счетчика и третьими выходами блока коммутационных элемен тов, управляющий вход первого регист ра соединен с пятым входом блока уп 6 равления и первым выходом третьего триггера, второй выход которого является другим выходом устройства, а единичный вход соединен через элемент задержки с выходом первого элемента ИЛИ и шестым входом блока управления, второй выход которого соединен с установочными входами первого, второго и третьего триггеров, первого регистра, первого и второго счетчиков, третий выход блока управления соединен с входом сдвига второго регистра и счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с седьмьм входом блока управления, четвертый выход которого соединен с входом первого счетчика, первый управляквдий вход блока памяти соединенс пятым выходом блока управления, а второй управляющий вход блока памяти является вторым входом устройства. На фиг. 1 изобр ена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 блок-схема блока управления. Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 коммутационных элементов (клавиатуру), шифратор 2, первый и второй элементы ИЛИ 3 и 4/ первый регистр 5, элемент 6 задержки, третий триггер 7 признака готовности устройства, первый триггер 8 признака дескриптора, второй триггер 9 признака масштаба, блок 10 памяти, второй счетчик 11, первый счетчик 12, блок 13 управления, формирователь 14 одиночных импульсов и второй регистр 15, одни выходы 16, другой выход 17, второй выход 18 блока 13 управления, первый вход 19, второй вход 20. Блок 13 управления (фиг. 2) содержит элементы И 21 - 25, элементы 26 - 28 запрета, элементы ИЛИ 29 31, элементы 32 - 34 задержки, триггер 35 и генератор 36 тактовы х импульсов. Первый вход блока 13 соединен с первым входом элемента И 21 и запрещающим входом элемента 26 запрета, выход которого соединен с входом элемента ИЛИ 29, первый вход 19 устройства (второй вход блока управления) через элемент 32 задержки соединен с вторым входом элемента И 21 и с разрешающими входами элементов 26 и 27 запрета, третий вход соединен с запрещающими входами элементов 27 и 28 запрета и первьм входом элемента И 22, четвертый вход соединен с первым входом элемента И 23, выход которого связан с единичным входом триггера 35, пятый вход соединен с первым входом элемента И 24, соединенным выходом с разрешающим входом элемента 28 запрета и с входом элемента ИЛИ 29, который соединен с вторым элемента И 22, шестой вход, соединен с вторым входом элемента И 24, седьмой вход соединен с нулевьМ (сЬросовым) входом триггера 35, выход которого подключен к первому входу элемента И 25, первый выход соединен с выходом элемента 33 задержки и вторым входом элемента И 23,второй выход 18 соединен с выходом элемента ИЛИ 30, входы которого соединены с выходами соответственно элементов И 21 и 27 запрета, третий выход соединен с выходом элемента И 25, второй вход кото рого подключен к генератору 36 тактовых импульсов, четвертый выход соединен с выходом элемента И 22 и через элемент 34 задержки - с входом элемента ИЛИ 31Jпятый выход соединен с входом элемента 33 задержки и выходом элемента ИЛИ 31, соединенного вторым входом с выходом элемента 28 запрета. . Устройство работает либо в режиме ввода алфавитно-цифровой информации, либо в режиме ввода дескрипторов, при котором на одно нажатие определенной клавиши формируется последовательность из слов определенной длины. При этом количество слов в формируемой последовательности в общем случае может быть различным, но не должно превьшать определенного предела. Следует отметить, что в режиме ввода дескрипторов производится ввод либо точечно-позиционной информации, либо графиков периодических функций. В отмеченном режиме ввод информации в ЭВМ производится побайтно Первый байт дескриптора несет различную служебную информацию (например, признак .типа вводимой информации, признак цвета отображаемого графикаи др.), последующие несут основную информацию и каждый из них представляет собой со ответственно либо код восьми элементов изображения точечно-позиционной информации, либо код ординаты графика Последний байт дескриптора представля ет собой код конца посылки. Следует иметь в виду, что коды ординат кривой в память ЭВМ вводятся в порядке отображения (развертки) точек графика на экране устройства отображения, котор№ оснащена ЭВМ. При этом коды графиков периодических функций могут быть введены в ЭВМ в различных масштабах при одинаковой форме кривых. В режиме ввода алфавитно-цифровой информации устройство работает слег образом. Триггеры 7 - 9 и 35 и запоминакицие элементы, входящие в составпервого, буферного регистра 5, а также счетчики 11 и 12 находятся в нулевом состоянииJ которое, является исходным. Для упрощения чертежа цепи установки перечисленных схем в исходное состояние не показаны. Показан только выход 18, с которого поступают импульсы сброса. . При воздействии оператора на одну из алфавитно-цифровых клавиш клавиатуры 1 шифратор 2 формирует код, который записывается в буферный регистр 5 при наличии разрешающего сигнала 1 на его входной логике, поступающего с инверсного выхода триг- . гера 7. код пре дставляет собой не коп символа, а старшие (младшие) разряды кода адреса запоминающей ячбйки блока 10 памяти,в которой хранится код требуемого символа. Младшие (старшие) разряда кода адреса запоминакяцей ячейки блока. 10 памяти задаются с информационных выходов второго счетчика 12. Код, поступающий с этих входов, при работе в рассматриваемом режиме всегда равен нулю. В связи с этим код на выходных шинах оегистоа 5 является Фактически колом адреса ячейки блока 10 памяти, в которой хранится вводимый операто;ром с клавиатуры 1 символ. Кроме того, шифратором 2 формируется (при каждом нажатии какой-либо клавиши) управляющий сигнал, который через элемент ИЛИ 3 и шестой вход блока 13 управления ПРОХОДИТ через элемент И 24 (на первый вход этого элемента через пятый вход подается 1 с инверсного вьгхода триггера 7) через элемент 28 запрета и далее через элемент ИЛИ 31 на пятый выход, а также через элемент 33 задержки на первый выход блока 13 управления. Сигналы с отмеченных выходов поступают соответственно сначала на вход выбора кристалла блока 10 памяти, а затем (с задержкой, параметры которой задаются элементом 33 задержки) на вход разрешения записи второго регистра 15.

В результате зтого код символа, записанный в.ячейке блока 10 памяти с адресом, задаиным с первого регистра 5, будет сосчитан в регистр 15.

После элемента 6 задержки ранее сформированный управляющий сигнал (через промежуток времени, определяемый параметрами этого элемента задержки) устанавливает триггер 7 в единичное состояние. /

С прямого выхода этого триггера.7 сигнал готовности через выход 17 устройства поступает, например, на управляющи) вход интерфейса параллельного обмена и воспринимается ЭВМ либо как сигнал требования прерывания, либо как сигнал готовности устройства к вводу информации.

При вводе в ЭВМ (через выход 16 устройства и интерфейс, который на чертеже не показан) сформированного вышеописанным способом кода символа с интерфейса параллельного обмена на вход 19 устройства поступает сигнал, по которому с некоторой задержкой (определяемой параметрами элемента 32 задержки) осуществляется установка в исходное состояние всех запоминающих элементов устройства (кроме блока памяти).

После выполнения этбй операции, устройство готово либо к ВЭОДУ очередного кода символа в ЭВМ, либо к переходу на режим ввода дескриптора.

Для перехода на режим ввода дескрипторов (в частном случае, графиков периодических функций) необходимо клвишей Дескриптор на клавиатуре 1 установить первый триггер 8 признака дескриптора в единичное состояние. Эта операция обусловливает появление через третий вход блока 13 управлени 1 на запрещающих входах элементов 27 и 28 запрета, а также на первом входе элемента И 22.

Далее при воздействии оператора й одну из алфавитно-цифровых клавиш (назиачение отмеченных клавиш в этом случае будет уже другим) клавиатуры шифратор 2 формирует старшие (младшие) разряды кода адреса запоминающей ячейки блока 10 памяти, в которо

(с учетом разрядов кода адреса, поступающих с информационных выходов первого счётчика 12) .хранится требуемый байт информации. Запись старших (младших) разрядов кода адреса в регистр 5 осуществляется та,к же, как и при работе в режиме ввода символов.

Управляющий сигнал с выхода элемента ИЛИ 3 через шестой вход блока 13 управления и подготовленный элемент И 24 (на его первый вход через пятый вход подается 1 с инверсного выхода триггера 7) проходит Далее через элемент ИЛИ 29,. элемент И 22 на четвертый выход, а затем через . элемент 34 задержки и элемент ИЛИ 31 сначала на пятый выход через элемент 33 задержки на первьгй выход блока 13 управления. Таким образом, получается последовательность управляющих сигналов, первый из которых приходит на счетный вход первого счетчика 12 и устанавливает в нем код, равный единице, второй сигнал подается на вход выбора кристалла блока 10 памяти и третий - на вход разрешения записи второго регистра 15. В результате с выходных шин блока 10 памяти в регистр 15 записывается первый байт информации, из которого программе ЭВМ станет известно, какую ин юр 1ацию будут нести последукицие байты дескриптора.

Следует заметить, что при работе В режиме ввода дескрипторов младшие (старшие) разряды кода адреса, формируемые счетчиком 12, содержат всегда единицу в самом младшем разряде и после каждого ввода в ЭВМ очередно- го байта информации этот код возрастает на единицу.

Это происходит следующим образом.

При вводе в ЭВМ очередного байта информации сигналом, поступающим на вход и 9 устройства, и далее через элемент 32 задержки, элемент 26 запрета, элемент ИЛИ 29 и элемент И 22, осуществляется наращивание (через четвертый выход блока 13 управления) содержимого счетчика 12 на единицу. Далее циклы побайтного ввода содержимого дескриптора в ЭВМ выполняются аналогично вьш1еописанному до тех пор, пока на входе формирователя 14 не появится код конца посылки.

В этом случае на выходе формирователя 14 появится признак конца посылки, который через первый вход блока 13 управления ПОСТУПИТ на запреща ющий вход элемента 26 запрета и на первый вход элемента И 21. В результате при вводе в ЭВМ этого байта информации управляющий сигнал через вход 19 и элемент 32 задержки пройдет только че.рез элемент И 21 и далее через элемент ИЛИ 30 на выход 18 как сигнал установки сброса запоминающих элементов устройства в исходное состояние. После этого устройство снова готово к вводу либо очередного дескриптора, либо символа. При вводе дескрипторов, которые задают графики периодических функций в меньшем по сравнению с основным масштабом, необходимо одной из соответствующих клавиш клавиатуры 1 чере элемент ШШ 4 установить триггер 9 (признака масштаба) в единичное соетонине и записать в счетчик 11 через его информационные входы код масштаба в дополнительном коде. Далее устройство выполняет функции как и при вводе дескрипторов в основном масштабе до тех пор, пока не появится на первом выходе блока 13 управляквдий сигнал для подачи на вход разрешения записи регистра 15. Этот же сигнал через элемент И 23 установит триггер 35 в единичное состояние и тогда через элемент И 25 на третей выход блока 13 управления с генератора 36 одиночных импульсов на счетный вход второго счетчика 11 и вход. сдвига ре гистра 15 начнут поступать тактовые импульсы, количество которых задано кодом масштаба. При уменьшении основного размера графика периодическо функции в 4 раза достаточно двух импульсов и наступает переполнение сче чика 11. Этот сигнал переполнения че рез седьмой вход блока 13 установит триггер 35 в нулевое состояние и сдвиг содержимого выходного регистра 15 прекратится. После прихода управляющего сигнала на вход 19 устройства процесс ввода информации аналогичен вьш1еописанному для дескриптов. Вход 20 программирования блока 10 памяти используется только при записи в него информации. В этом случае информационный выход блока 10 памяти становится его информационным входом. В связи с этим предлагаемое устройство обладает универсальностью, так как позволяет пользователю записать с помощью программатора в блок памяти необходимую для ввода информацию в зависимости от решаемых задач. Таким образом, введение новых элементов i первого и второго счетчиков, первого и второго триггеров, второго элемента ИЛИ, последовательно соединенных элемента задержки и третьего триггера, блока памяти, а также ирвых связей предоставляет пользователю . возможность замены кодов алфавита и дескрипторов в готовом устрюйстве и использование одной и той же клавиатуры как для ввода в ЭВМ кодов символов, так и точечно-позиционной информации и графиков периодических функций с различным масштабом изображения. Это расширяет область применения предлагаемого устройства и дает возможность использовать его для решения более широкого круга задач без доработки или доукомплектования д6полнительными узлами, а также упрощает устройство и, как следствие, ведет к уменьшению габаритов лицевой панели клавиатуры.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содерокащее блок коммутационных элементов, одни-выходы которого соединёшл с входами шифратора, одни выходы которого соединены с информационными входами первого регистра, второй регистр, выходы которого являются одними выходами устройства, л разрешающий вход соединен с первым выходом блока управления, первый вход которого соединен с выходом формирователя одиночного импульса a второй является первым входом устройства, первый элемент ИЛИ, входы . которого соединены с другими выходами шифратора, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения ввода как символьной, так и гра жческай информации, в него введены первый и второй счетчики, второй элемент ИЛИ, первый, второй и третий триггеры, элемент задержки и блок памяти, адресные входы которого соединены с выходами первого регистра и первого счетчика, выходы блока памяти соединены с информационными входами второго регистра и входом формирователя одиночного импульса, другой выход . блока коммутационных элеме1|тов соединен с единичным входом первого триггера, выход которого соединен с третьим входом блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом второго элемента ШШ, входы которого соединены с установочными входами второго счетчика и третьими выходами блока коммутационных элементов,управляющий вход первого регистра соединен с пятьп4 входом блока управления и первым выходом третьего триггера, второй выход которого является другим выходом устройства а единичный вход соединен через элемент задержки с выходом первого элемента ИЛИ и шестым входом блока управления, второй выход которого соединен с установочными 00 входами первого, второго и третьего ;о триггеров, первого регистра, первого и второго счетчиков, третий выход блоел ка управления соединен с входом сдви га второго регистра и счетным входом О) второго счетчика, выход которого соединен с седьмым входом блока управления, четвертый выход которого соединен с входом первого счетчика первый управлякщий вход блока памяти соединен с.пятым выходом блока управления, a второй управляющий вход блока памяти является вторым входом устройства.