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

Изобретение относится к цифровой технике и предназначено для ручного ввода информации, например, в канал связи, вьиислительные, измерительны и печатающие устройства. По основному авт. св. № 938275 известно устройство для ввода инфор мации, содержащее коммутационные элементы, выходы которых соединены с вьпсодами переключателей и с входами элементов И группы, выходы которых соединены с входами шифратора, первый вход которого соединен через первый элемент задержки с первым входом элемента ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами шифратора, генератор импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, первый выход которого соединен с входами переключателей, регистр, блок фиксации временного сдвига, первый вход которого соединен с вторым выходом распределителя импульсов, выход блока фиксации временного сдвига соединен с первым входом регистра, другие входы которого сое динены с другими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом блока фиксации временного сдвига lj . Недостатком устройства является ограниченная надежность,вызванная малой величиной сдвига фронта импул са на выходе элемента И группы при касании пальца оператора к коммутационному элементу. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет исключения сбоев по вкоДу шифратора. Указанная цель достигается тем, что в устройство для ввода информащ1И, содержащее коммутационные элементы, выходы которых соединены с входами шифратора, первый вход которого соединен через первый элемент задержки с первым входом элемента ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами шифратора, генератор импульсов , выход которого соединен с входом распределителя им пульсов, первый выход которого сое динен с входами переключателей, регистр, блок фиксации временного сдв га, первый вход которого соединен с вторым выходом распределителя импульсов, выход блока фиксации временного сдвига .соединен с первым входом регистра, другие входы которого соединены с другими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом блока фиксации временного сдвига, введены ключевые элементы, информационные входы которых соединены с выходами элементов И группы, вьгходы - с входами элементов И группы, а управляющие входы с третьим выходом распределителя импульсов. Ключевой элемент может быть выполнен на транзисторе, коллектор, и эмиттер которого являются выводами управляемого сопротивления, а управляюищй вход является базой транзистора. На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы устройства (нумерация диаграмм соответствует номерам на фиг. 1); на фиг. 3 - фрагмент схемы предлагаемого устройства и временные диаграммы, поясняющие его. Устройство содержит переключатель 1, группу элементов И 2, общую шину 3, первый выход 4 распределителя импульсов, распределитель 5 импульсов, коммутационные элементы 6, генератор 7 импульсов, шифратор 8-, регистр 9, элемент ИЛИ 10, блок 11 фиксации временного сдвига, первый вход 12 блока 11, второй вход 13 блока 11, второй выход 14 распределителя 5, триггер 15, элемент И 16, второй элемент 17 задержки, первый выход 18 триггера, первый вход 19 шифратора, первый элемент задержки 20, ключевые элементы 21, входы 22 и 23 и выходы 24 элементов 21, третий выход 25 распределителя 5. Рассмотрим работу устройства в случае, когда коммутационные элементы 6 выполнены в виде контактных (сенсорных) клавиш, а элементы И 2 группы выполнены на микросхемах серии ТТЛ. Переключатель в зависимости от сигнала на входе имеет высокий выходной импеданс или низкий выходной импеданс. Рассмотрим работу устройства, когда элемент 21 вьшолнен на бесконечно большом сопротивлении (соответствует отсутствию элементов регулировки) . Пусть переключатели 1 выполнены на элементах с открытым коллекторным выходом, которые преобразуют положительный потенциал на

входе в высокоимпедансное состояние на выходе (обрыв), а нулевой потенциал на входе - в низкий выходной импеданс.

На .входы всех переключателей 1 поступает псхпожительный зондирующий импулье с выхода 4 распределителя 5 импульсов.

При низком выходном импедансе на выходе переключателя 1 емкость коммутационного элемента 6 (относительно земли питания) разряжена и на выходе элемента И 2 группы потенциал логического нуля. В случае обрыва на выходе переключателя 1 емкость коммутационного элемента 6 заряжается током в эмиттерной цепи многоэмиттерного транзистора элемента И 2 группы по экспоненциальному закону (фиг. 20 ). При достижении определенного порога происходит срабатывание элемента И, что в случае отсутствия касания к коммутационному элементу 6 (штриховые линии на диаграммах) вызывает появление нулевого кода на выходе шифратора 8 и,соответственно, логического нуля на выходе элемента ИЛИ 10.

Касание пальца оператора к коммутационному элементу приводит к изменению емкости коммутационного элемента. При этом параметры цепи заряда изменяются, наклон экспоненты уменьшается (сплошные линии на диаграммах), следовательно, точка срабатывания элемента И 2 группы сдвигается (фиг. 2а , диаграмма 2). Это приводит к появлению на некоторое время V;j в начале зондирующего импульса комбинации логических едини на выходах шифратора 8, которая соответствует коду выбранного коммутационного элемента (исключение составляет лишь коммутационный элемент, с ответствующий первому входу 19 шифратора, имeюш й нулевой код) . Наличи этой комбинации (либо единицы на выходе элемента задержки 20), в свою очередь, приводит к сдвигу отрицательного фронта на выходе элемента ИЛИ 10, который обнаруживается блоком 11. В следующем такте блок 11передает импульс с выхода 14 распределителя 5 импульсов на стробирующий вход регистра 9. Этот импуль расположен в зоне сдвига t, и записывает на регистр 9 комбинации.

соответствующие коду выбранного коммутационного элемента.

Уменьшение величины сопротивления элемента регулировки увеличивает сдвиг фронта импульса на выходе элемента И 2 группы при касании к коммутаилонному элементу.

Сопротивление обратной связи элемента 21 изменяет параметрй цепи заряда коммутационного элемента, причем это изменение зависит от сигнала на выходе элемента И 2 группы. При низком выходном импедансе на выходе переключателя 1 емкость коммуTaiuiOHHoro элемента разряжена и на выходе элемента И 2 группы потенциал логического нуля, который через сопротивление обратной связи элемента 21 увеличивает постоянную времени заряда емкости коммутационного элемента. Точки достижения порога срабатывания элемента И 2 группы сдвигаются (фиг. 25 ), причем , и значительно увеличивается с умень,шением сопротивления элемента 21.

После достижения точки порога срабатывания элемента И 2 группы на выходе последнего появляется потенциал логической единицы, который через сопротивление обратной связи элемента 21 уменьшает постоянную времени заряда коммутационного элемента (фиг. 2§ изгиб диаграмм). Постоянная времени заряда становится тем меньше, чем меньше величина сопротивления элемента 21.

В случае использования в качестве элемента 21.управляемого сопротирления последнее может изменять свою величину при изменении управляющего сигнала на, входе 23. Допустим,при логическом нуле на входе 23 эта величина имеет большое значение, а при логической единице - малое значение. Положительный фронт управляющего си1- нала должен быть, расположен в зоне сдвига при большей величине сопротивления обратной связи и отсутствии управления этой величиной (фиг. 2В, диаграмма 30). В случае отсутствия касания процесс заряда емкости коммутационного элемента не отличается от описанного, за исключением того, что при появлении логической единицы на управляющем входе 23 постоянна времени еще более уменьшается (фиг.2 второй иэгиб на пунктирной диаграмме 1). При касании к коммутационному элементу 6 к моменту появления сигнала на управляющем входе 23 элемент И 2 ( группы еще не срабатывает, следовательно, через малое сопротивление элемента 21 коммутационный элемент будет соединен с логическим нулем на выходе элемента И 2 группы. Происходит разряд кo в yтaциoннoгo элемента тем быстрее, чем меньше величина сопротивления элемента 21 (фиг. 2 сплошная диаграмма 1). Сдви tj равен полной длительности зондирующего иьшульса.

Рассмотрим использование в качестве управляемого сопротивления транзистор (фиг. 3).Можно принять, что в зависимости от сигнала на базе сопрЬтивление перехода коллектор эмиттер большое (обрыв) либо очень малое (десятки Ом). Процессы в этой схеме ясны из диаграс ы на фиг, 3. Отличие от предьщущего случая (фиг. 2Ь) лишь в том, что в случае

отсутствия касания к коммутационному элементу не происходит изменений в постоянной времени заряда коммутационного элемента, так как транзистор данного типа имеет большое сопротивление коллектор - эмиттер при положительном потенциале на эмиттере (величина управляющего потенциала должна быть меньше потенциала логической единицы на выходе элемента И 2 группы).

Управляемое сопротивление может быть выполнено и по другим схемам (например тири,сторной) ,

В устройстве повышена надежность ввода информации за счет значительного увеличения сдвига при касании к коммутационному элементу вп-поть до полного исчезновения импульса на выходе элемента И 2 группы при использовании в качестве элемента регулировки управляемого сопротивления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ по авт. св. И 938275, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности за счет исключения сбоев по входу В814фаторд, в него введены ключевые элементы, информационные входы которых соединеныс выходами элементов И группы, выходы - с входами элементов И группы, а управляющее входы - с третьим выходом распределителя импульсов. 0 а со 00

Yf

фш.

у

ff

ч-Ь

2J

IXlj.1Ж