Блок защиты клавиатуры для устройств ввода информации Советский патент 1984 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для ввода информации. Известен блок для защиты от помех создаваемыхклавиатурой, содержащий триггер и формирователь сигналов lj Недостатком.блока является ограни ченные помехозащищенность и надежность. Известен блок для защиты от помех создаваемых клавиатурой, содержащий процессор с постоянным запоминающим устройством, счетчик, элемент И-НЕ, инвертор, два триггера, элемент ИИЛИ-НР: и. периферийный интерфейсный адаптер . Недостатком данного блока является его сложность. Известен блок защиты клавиатуры для устройств ввода информации, содержащий первый инвертор, вход которого соединен с информационным входо блока и первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого триггера и через второй инвертор подключен к первому выходу блока, второй и трети входы первого элемента,И-НЕ соединены соответственно с входом синхронизации блока и с вьгходом первого триггера, входы элемента сравнения подключены к первому и второму входа сравнения блока соответственно, выход элемента сравнения соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого является первым управляющим входом блока, второй управляющий вход которого соединен с первым входом элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, третий управляющий вход - с вторым и третьим входами элемента 3 И-ИЛИ-НЕ выход элемента 3 И-ИЛИ-НЕ подключен к второму выходу блока, а четвертый и пятый входы элемента 3 И-ИЛИ-НЕ к выходу третьего инвертораСз1 Недостатком известного блока является то, что он может работать только с такой клавиатурой, переключение элементов которой не сопровождается явлением дребезга, что снижает надежность его работы. Цель изобретения - попьшение надежности работы блока. Указанная цель достигается тем, что в блок защиты клавиатуры для устройств ввода информации, содержащий первый инвертор, вход которого соединен с информаидюнным г(хг;.;ом блока и первым входом первого элемента И-iIE, выход которого подключен к первому входу первого триггера и через второй инвертор подключен к первому выходу блока, второй и третий входы первого элемента И-НЕ соединены соответственно с входом синхрониза1;ии блока и с выходом первого триггера, входы элемента срав ения подключены к первому и второму входам сравнения блока соответственно, выход элемента сравнения соединен с первым входом второго элемента И-НЕ; второй вход которого является первым управляющим входом блока, второй управляющий вход которого соединен с первым входом элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, третий управляющий вход - с вторым и третьим входаьш элемента 3 И-Ш1И-МЕ, в,ход элемента 3 -И-ИЛИ-НЕ подключен к второму выходу блока, а чет)зертый и пятый входы элемента 3 И-ИЛИ-НЕ к выходу третьего инвертора, введены второй, третий, четвертьм и пять1Й триггеры и делитель частоты, вход которого подключен к входу си хронизации блокаj а выход - к перкым входам второго и третьего григгероз и через четвертый И1:вертор к первь м входам четвертого к пятого триггеров, второй вход четвертого rpjirrepa соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход пятого триггера соединен с выходом первого инвертора и с третьим входом первого элемента И-НЕ, выходы четвертого и пятого триггеров подключень к вторым входам второго и третьего триггероЕ соответственно, третий вход второго триггера соединен с первым входом первого триггера, первый выход - с вторым входом первого триггера, второй выход - с шестым входом элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, вьшод третьего триггера подключен к третьему входу первого триггера, к седьмому и восьмому входам элемента 3 И-ИЛИ-НЕ и к входу третьего инвертора. На фиг, 1 показана функциональная схема блока защиты клавиатуры для устройств ввода информации на фиг.2 структурная схема устройства для ввода информации на базе предлагаемого блока. Устройство содержит первый второй, третий и четвертый инверторы 1-4, элемент сравнения 5, первый н второй элементы И-НЕ 6 н 7, первьй триггер 8, информационный вход 9 блока, элемент 3 И-ИЛИ-НЕ 10, делитель 11 частоты, второй, третий, четвертый и пя тый триггеры 12-15, вход 16 синхронизации блока, первый второй и третий управляющие входы 17-19 блока, первый и второй выходы 20 и 21 блока, первый и второй входы 22 и 23 сравнения блока, блюк 24 защиты кла виатуры, коммутатор 25, регистр 26, счетчик 27, генератор 28 импульсов, формирователь 29 импульсов, формиро ватель 30 сигналов клавиатуры, клавиатуру 31 . Формирователь 30сигналов клавиа туры включает датчики (не показаны) каждый из которьк реагирует на воздействие оператора на контактную площадку клавиатуры 31, подключенну к входу датчика, при наличии строби рующего сигнала с выхода формирователя 29 импульсов, общего для всех датчиков формирователя 30 сигналов клавиатуры. При этом на выходе каждого датчика, являющегося одновременно и выходом формирователя 30 сигналов клавиатуры, происходит изменение логического уровня потенциа ла на время воздействия оператор на соответствующую контактную площадку клавиатуры 31, подключенную к входу датчика. Счетчик 27 работает в режиме непрерывного счета импульсов генератора 28 импульсов. Выходной код сче чика поступает на адресные входы коммутатора 25, управляя работой последнего так, что на Тзыход коммутатора 25 проходит тот из его входных сигналов, номер которого ра вен текущему значению кода счетчнка 27 на адресных входах коммутатора 2 Одновременно код счетчика 27 поступает на буферный регистр 26, с которого и снимается выходной код устройства для ввода информации. Порядок смены информации в регистре 26 при воздействии оператора на клавиатуру 31 определяется тактирующим сигналом 20 и сигналом -на выходе 21 обнуления этого регистра, Нормируемыми блоком 24, в соответствии с алгоритмом, определяемым комбинацией сигналов на его управляющи входах 17 19 в зависимости от наличия выходного сигнала на входе 9 24 коммутатора 25 и импульса на входе 16 синхронизации, а также совпадения кодов сигналов на входах 22 и 23 сравнершя. Каждой комбинации сигналов на управляющих входах 17-19 соответствует свой порядок смены информации в регистре 26 при каждом воздействии оператора на клавиатуру 3 1 . Для клавиатур 31, аналогичных, например, клавиатурам с механическими переключающими контактами, для срабатывания которых не требуется наличия стробирующих импульсов, а переключение сопровождается изменением состояния клавиатуры на время воздействия оператора на клавиатуру, формирователь 30 сигналов клавиатуры и формирователь 29 импульсов могут отсутствовать. Блок 24 функционирует следующим образом (фиг, ). Сигнал, образованный поочередным коммутированием коммутатором 25 выходных сигналов клавиатуры 31, прошедших формирователь 30, через инвертор 1 устанавливает триггер 15 в едийичное состояние, если хотя бы.один элемент клавиатуры 31 находится во включенном состоянии. Частота появления сигнала на входе 9 при наличии одного включенного элемента клавиатуры 31 и отсутствии дребезга равна частоте коммутации коммутатором 25 выходного сигнала формирователя 30, соответствующего этому включенному элементу клавиатуры. При наличии дребезга сигнал на вход 9 поступает с частотой меньшей частоты коммутации коммутатором 25 соответствующего сигнала формирователя 30 и ограниченной сниЗУ минимальной частотой дребезга. Возврат триггера 15 в исходное (нулевое) состояние осуществляется импульсами с выхода инвертора А, частота следования которых за счет выбора соответствукицего коэффициента деления делителя 11 устанавливается меньше минимально возможной частоты дребезга. Поэтому если элемент клавиатуры 31 включен, то в интервале времени между двумя соседними импульсами обнулений триггера 15 обязательно придет импульс установа этого триггера в единичное состояние. Состояние триггера 15 перезаписывается 3 триггер 13 по переднему фронту выходного импульса делителя 11. Поэтому на выходе триггера 13 присутствует потенциал высокого уровня независимо от наличия дребезга или помех сигнала на вхо де 9 если включен хотя бы один элемент клавиатуры. Соответственно на выходе триггера 15 появляется потен1щал низкого уровня независимо от наличия дребезга или помех сиг нала, если все элементы клавиатуры 31 находятся в выключенном состоянии. Управлякмций сигнал на входе 17 обеспечивает формирование тактирующего сигнала регистра 26, если в момент равенства кодов на входах 22 и 23 наблодается устойчивое пропадание сигнала на входе 9 при выключении ранее включенного элемента клавиатуры 31, код которого бьш записан в регистре 26. При этом триггеры 14 и 12 функционируют аналогично триггерам 15 и 13, причем на выходе триггера 12 появляется низкий потенциал, устанавливакищтй триг гер 8 в единичное состояние, благодаря чему во время появления первог нмпульсд на входе 9, соответствующего включенному состоянию другого элемента клавиатуры 31, код которог отличён от кода, записанного в регистре 26, и синхроимпульса на вход 16,одновременно с возвратом триггер 8 и 12 в исходное состояние осущест вляется формирование выходного сигнала на выходе 20 блока. . . Сигнал на. входе 19 обеспечивает постоянное формирование сигнала обнуления регистра 26 при пропадании сигнала на входе 9 (окончании воздей ствия на элементы клавиатуры) независимо от дребезга и наличия помех 9, вследствие чего в сигнала на входе регистр 26 записьшается нулевой код, а при наличии этого воздействия в регистре. 26 записывается код за;Действованного элемента клавиатуры 31 . Сигнал на входе 18 обеспечивает формирование сигнала обнуления регистра 26 при включении элемента клавиатуры 31 независимо от дребезга сигнала этого элемента. При этом каждая запись в регистр 26 кода, соответствующего номеру коммутируемого элемента, сопровояздается , обязательным предварительным обнуле-, нйем этого регистра. Блок 24 в составе электронного пульта или устройства для ввода информации может функционировать совместно с клавиатурами различного типа, причем не требует использования элементов подавления дребезга элементов указанных клавиатур. По сравнению с известнымустройством Изобретение имеет следующие преимущества: повышенную помехозащищенность и надежность работы, так как исключается формирование выходных сигналов блока при наличии ложных переключений своих выходных информационных сигналов вследствие наводок от источников внешних и внутренних помех, случайного кратковременного воздействия на элементы клавиатуры, функционирующей совместно с блоком. и дребезга контактов этих элементов.

22 J

БЛОК ЗАЩИТЫ КЛАВИАТУРЫ ДЛЯ УСТРОЙСТВ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержав№1й первый инвертор, вход которого соединен с информационн1да входом блока и с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого триггера и через второй инвертор подключен к первому вькоду блока, второй и третий входы первого элемента И-НЕ соединены соответственно с входом синхронизации блока и с выхрдом первого триггера, входы элемента сравнения подключены к первому и второму входам сравнения блока соответственно, выход элемента сравнения соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого является первым управляювщм входом блока, второй управлякиэий вход которого соединен с первым входом элемента 3 И-ШШ-НЕ, третий управляющий вход - с вторым и третьим входами элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, выход элемента 3 И-ИЛИ-НЕ подключен к второму выходу блока, а четвертый и пятый входы элемента 3 И-ИЛИ-НЕ - к выходу третьего инвертора, о т л и- . чающийся тем, что, с целью повышения надежности блока, в него введены второй, третий, четвертый и пятый триггеры и делитель частоты, вход которого подключен к входу синхронизации блока, а выход - к первым входам второго и третьего триггеров и через четвертый инвертор к первым входам четвертого и пятого тригге3 (Л ров, второй вход четвертого триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход пятого триггера соединен с выходом первого инвертора и с третьим входом первого элемента И-НЕ, выходы четвертого и пятого триггеров подключены к вторым входам второго и третьего триггеров соответственно, третий вход второго триггера соединен с первым входом первого триггера, первый выход - с вторым входом первого триггера, второй выход - с mecTbw входом элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, выход третьего триггера подключен к третьему входу первого триггера, ко седьмому и восьмому входам элемента 3 И-ИЛИ-НЁ и к входу третьего инвертора .

Фаг.1