Устройство для ввода информации Советский патент 1985 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для ручного ввода информации с клавиатуры.

Известно устройство для ввода информации, содержащее матрицу коммутационных элементов, коммутатор, дешифратор, счетчик, генератор импульсов, элемент задержки и триггер, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, а второй вход - с первым выходом коммутатора, выход тригг-ера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого сбединен с генератором импульсов, а выход- с входом счетчика, второй выход коммутатора соединен с выходом элемента задержки 1.

Недостатком устройства является невысокая надежность вследствие прекращения сканирования клавиатуры в момент касания клавиши. Кроме того, устройство не может быть использовано для работы в режиме асинхронного ввода данных, в ЭВМ из-за наличия дребезга контактов коммутационных элементов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для ввода информации, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с одним из входов мультиплексора, другие входы которого соединены с соответствующими выходами блока коммутационных элементов, выходами счетчика и входами регистра, выходы которого являются выходами устройства, первый и второй элементы И, элемент задержки и элемент НЕ, вход которого срединен с выходом генератора импульсов, а выход - с первуми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом мультиплексора, выход первого элемента И через элемент задержки - с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с другим входом регистра. Устройство обеспечивает повышение надежности и не имеет дребезга контактов коммутационных элементов 2.

Однако известное устройство критично к задержкам элементов, так как момент касания определяется по совпадению фронтов импульсов на выходах генератора импульсов и мультиплексора, из-за нестабильности фронтов этих импульсов появляется возможность неопределенного состояния мультиплексора при сканировании клавиатуры, что может привести к вводу ложной информации. Кроме того, не обеспечивается надежность ввода информации ввиду отсутствия признака нажатия, в результате чего при одновременном ощибочном нажатии двух контактных площадок сохраняется возможность ввода ложной информации. В устройстве не обеспечивается возможность программного обращения к клавиатуре, отсутствует признак идентификации информации, что требует наличия программы обработки клавиатуры. Все это приводит к снижению надежности устройства для ввода информации.

- Цель изобретения - повыщение надежности устройства путем снижениявероятности записи ложной информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее блок коммутационных элементов,

0 выходы которого соединены с входами первой группы мультиплексора, входы второй группы которого соединены с выходами группы счетчика и входами группы регистра, выходы первой группы которого являются выходами первой группы устройства, первый элемент задержки и генератор импульсов, введены первый, второй и третий триггеры, второй элемент задержки, первый и второй одновибраторы, формирователь импульсов и дещифратор, выходы которого являются

0 выходами второй группы устройства, а входы соединены с выходами второй группы регистра, вход которого соединен с выходом первого триггера, первый вход первого триггера является входом устройства

5 и соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с входом счетчика, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом мультиплексора, и через первый элемент задержки с первым входом

0 третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом мультиплексора, а выход через последовательно соединенные первый и второй одновибраторы соединен с вторым входом первого триггера, выход которого является выходом устройства, выход генератора импульсов соединен с первым входом второго триггера и через второй элемент задержки с вторым входом второго триггера.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для ввода информации; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит мультиплексор 1, блок 2 коммутационных элементов, первый

д элемент 3 задержки, регистр 4, счетчик 5, второй триггер 6, вход 7, третий триггер 8, первый триггер 9, дещифратор 10, первый одновибратор 11, второй одновибратор 12, формирователь 13 импульсов, выход 14, выходы 15 второй группы, выходы 16 пер0 вой группы, коммутационные элементы 17 (емкостные клавиатуры), генератор 18 импульсов и второй 3,пемент 19 задержки. Устройство работает следующим образом. При отсутствии обращения к устройству для ввода информации по входу 7 (шина обращения) на D-вход триггера 6 поступает логическая «1 (фиг. 2а). В результате чего непрерывная импульсная последовательность (фиг. 26), генерируемая генератором 18 импульсов, через элемент 19 задержки и триггер б поступает на вход счетчика 5. Выходные импульсы с второго выхода (младшего разряда) счетчика 5 {фиг. 2в) через формирователь 13 импульсов поступают на стробнрующий вход мультиплексора 1 (фиг. 2д). Выходные импульсы более старших разрядов счетчика 5 (фиг. 2г) служат для формирования на первом выходе счетчика выходного кода. Выходной код счетчика 5, поступая на входы второй группы (адресные входь1)мультиплексора 1, обеспечивает коммутацию сигнала на соотзетствуюшем значению этого кода информационном входе мультиплексора 1 на выход этого мультиплексора при наличии сигнала на стробируюшем входе указанного мультиплексора. На выходе мультиплексора 1 и, соответственно, D-выходе триггера 8 образуется последовательность отрицательных импульсов, логический «О (фиг. 2е).

На С-вход триггера 8 с задержкой, равной задержке мультиплексора 1, поступает последовательность отрицательных (стробирующих) импульсов (логический «О) с выхода формирователя 13 импульсов (фиг. 2д).

Таким образом, при отсутствии касания коммутационного элемента 17 на выходе D-триггера 8 постоянно поддерживается нулевой потенциал, в результате чего нет разрешения на запись в регистр 4 выходного кода счетчика 5.

При касании коммутационного элемента 17 (емкостного) за счет подключения к соответствующему информационному входу мультиплексора 1 дополнительной емкости тела оператора относительно общей точки схемы устройства на выходе мультиплексора 1 пропадает отрицательный импульс (фиг. 2е). Это происходит в тот момент, когда состояние счетчика 5 совпадает с кодом коммутационного элемента, к .которому произведено касание.

На D-входе триггера 8 появляется логическая «1, что приводит к его опрокидыванию. Импульс на выходе триггера 8 (фиг. 2ж) своим передним фронтом обеспечивает запуск одновибратора 11 с повторным запуском. Этот одновибратор формирует импульс длительностью, большей, чем период сканирования клавиатуры, и хотя бы один цикл обращения, что обеспечивает на выходе одновибратора 11 логическую «1 в течение всего цикла нажатия коммутационного элемента 17 (фиг. 2з).

Передний фронт импульса с выхода одновибратора И обеспечивает запуск одновибратор 12, на выходе которого формируется короткий импульс (фиг. 2ы), поступающий на, первый вход триггера 9, на второй вход которого поступает сигнал логической «Ь с входа 7 устройства. В результате этого

на выходе триггера 9 появляется импульс (фиг. 2к), который, поступая на тактирующий вход регистра 4, своим передним фронтом обеспечивает запись в этот регистр выходного кода счетчика 5, соответствующего номеру касаемого коммутационного элемента 17 блока 2 коммутационных элементов. Одновременно сигнал с выхода триггера 9 поступает на выход, 14 устройства и служит для определения было касание («1) или

0 нет («О).

В случае одновременного случайного нажатия нескольких коммутационных элементов 17 или появления помехи на входе устройства происходит запись в регистр кода

5 того коммутационного элемента 17, который нажат первым. Код второго коммутационного элемента не записывается в регистр 4, так как одновибратор 11 уже запущен на; жатием первой клавищи и не происходит формирование короткого импульса на вы ходе одновибратрра 12.

Один вы:((од регистра 4 подключен к входу дешифратора 10, на выходе которого, а следовательно, на выходе 15 устройства формируется признак идентификации информации, что позволяет различать, какого вида информация поступит на выход 16 устройства: цифры, данные от кодов операций, различные управляющие команды и т. д.

В режиме обращения сигнал логического

0 «О, поступающий по входу 7, блокирует генератор 18 импульсов, а следовательно, и счетчик 5. На короткий промежуток времени (2-5 мкс) прекращается сканирование клавиатуры и происходит считывание

информации.

По окончании обращения положительный перепад на входе 7, а следовательно, на первом входе триггера 9 сбрасывает его в «О.

Таким образом, снимается признак нажатия, и при следующем чтении клавиатуры данные в ЭВМ не вводятся.

Технические преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с известным заключаются в повышении на, дежности за счет более точного определения момента касания коммутационного элемента, что исключает возможность неопределенного состояния данных при .сканировании клавиатуры, а также за счет формирования признака нажатия, что позволяет исключить запись ложной информации. Введение элемента задержки и триггера позволяет исключить возможность появления на входе счетчика укороченных импульсов.

Кроме того, за счет формирования признака идентификации информации, который

5 обеспечивает исключение программы обработки клавиатуры, происходит повышение надежности ввода данных.

:.

У|

а

и

ЛЛЛЛЛШ1

IJo

и

г:

27/

и

0§1хш4ение от М

1Ш1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее блбк коммутационных элементов, выходы которого соединены с входами первой группы мультиплексора, входы второй группы которого соединены с выходами группы счетчика и входами группы регистра, выходы первой группы которого являются выходами первой группы устройства, первый элемент задержки, генератор импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем снижения вероятности записи ложной информации, в него введены первый, второй и третий триггеры, второй элемент задержки, первый и второй одновибраторы, формирователь импульсов и дещифратор, выходы которого являются выходами второй группы устройства, а входы соединены с выходами второй группы регистра, вход которого соединен с выходом первого триггера, первый вход первого триггера является входом устройства и соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с входом счетчика, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом мультиплексора и через первый элемент задержки с первым входом третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом мультиплексора, а выход через последо л вательно соединенные первый и второй одновибраторы соединен с вторым входом первого триггера, выход которого является выходом устройства, выход генератора импульсов соединен с первым входом второго триггера и через второй элемент задержки с вторым входом второго триггера. 05 О СО оо