Устройство для ввода-вывода информации Советский патент 1986 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП), функционирующих в составе технологических комплексов (ЛТК) в машиностроительной и химической промышленности для сбора информации о ходе производственного процесса и для управления им.

Цель изобретения - повышение надежности устройства путем уменьшения вероятности возникновения ошибок оператора (сбоев).

На фиг. 1 изображена функциональная cxei.m устройства для ввода-вывода информации, на фиг. 2 - схема клавиатуры; на фиг. 3 схема кодера.

Устройство содержит клавиатуру 1, регистр 2, первую и вторую группы элементов И 3,5, блок индикации 4, первый элемент ИЛИ 6, дешифратор 7, первый формирователь 8, триггер 9 кодер 10, второй элемент ИЛИ 11 и третий элемент ИЛИ 12, второй формирователь 13, элемент сигнализации 14, элемент индикации 15, коммутац1- О1 ный элемент 16, информационные входы 17 и выходы 18, 19.

Клавиатура содержит функциональные клавиши 20, клавишу начала работ (iiP) 21, шифратор 22, элементы И-НЕ 22-24, формирователь сигнала 25 дополнительный триггер 26.

Кодер состоит из вилки 27 разъема контакты которой распаиваются в соответствии с кодом, присваемым оператору, розетки 28 разъема контакты которой являются информационными выходами, к которым подключены резисторы 29, улучшающие помехоустойчивость схемы. Вилка разъема является кодовым ключом оператора.

Блок индикации 4, содержит допол- нительньй дешифратор 30 и группу индикаторов 31 .

Второй формирователь 13 содержит конденсатор 32, -резистор 33 и инвертор 34.

Первый формирователь 8 содержит конденсатор 35, элемент НЕ 36, триг- . гер 37.

Информационный выход клавиатуры с которого снимается параллельным h-разрядный код функциональной клавиши ипя клавиши HP 21, соедин ен с информационным входом регистр 2, стробирующий вход которого подключен

5

К первому управляющему выходу блока клавиатуры, на котором формируется импульсный сигнал при нажатии функциональной клавиши 20 или клавиши HP 21.

Момент возникновения импульсного сигнала задержан относительно нача ла замыкания клавишей, что исключает влияние дребезга клавиш на достоверность ввода.

Второй управляющий выход клавиатуры подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 6. Сигнал на этом выходе формируется только при нажатии клавиши HP 21 .

Блок, индикации 4 информационным . входом подключен к выходу регистра 2, а управляющий вход его подключен к выходу триггера 9. К инверсным 0 выходам дешифратора 30 подключены индикаторы 31, аноды которых объединены и подключены к источнику питания.

Конструктивно индикаторы 31 расположены рядом с функциональными клави- 5 шами 20, выполненными с возможностью установки в них сменных транспарантов.

Блоки элементов И 3,5 состоят каждый из И двухвходовых элементов И, первые входы которых подключены к д информационным выходам регистра 2

или кодера, а вторые входы объединены и подключены к первому -выходу дешифратора 7. Выходы блоков элементов И 3,5 подключены к входам блока элементов ИЛИ 11, которьй может быть . представлен в виде И двухвходовых элементов РШИ. Выход блока элементов ИЛИ 11 является информационнььч выходом устройства.

Первьй формирователь 8 исключает влияние дребезга коммутационного элемента 16 Пуск и формирует на своем выходе единичный сигнал при наличии единичного сигнала на первом и втором входах.

Второй формирователь 13 формирует на своем выходе единичный импульсный сигнал при включении питания. Длительность этого сигнала определяется параметрами конденсатора 32 и резистора 33. Этим сигналом через элемент ИЛИ 12 происходит установка в исходное состояние клавиатуры 1, первого формирователя 8 и триггера 9, что исключает возможность, самопроизвольной выдачи информации на выход и обеспечивает выключение блока индикации 4.

Устройство работает следующим образом.

5

0

5

0

5

3

В исходном состоянии, после включения питания, па выходах клавиатур 1, па выходе триггера 9, па выходах первого и второго формирователе 8 и 13, па выходах дешифратора 7 и на выходе 18 устройства едипичпые сигналы отсутствуют. На управляющем выходе кодера 10 сформирован единичный сигнал БЛК (вилка 27 не вставле в розетку 28), который через элемен ИЛИ 12 блокирует устройство, защищая его тем самым от песапкциопиро- ванпого доступа.

Если па рабочем месте оператора возпикла необходимость выдать ту или иную управляющую команду (вмешаться в техпологический процесс), то оператор, имеющий доступ к процессу, вставляет вилку 27, на которой распаян личный код, в розетку 28 кодера 10. При этом снимается блокировка устройства. Далее операт нажимает клавишу 21. По сигналу от этой клавиши на выходе шифратора 22 формируется код клавиши, а на выход формирователя 25 - сигнал сопровождния (стробироваиия), по которому код клавиш 21 заносится в регистр 2

Кроме того, при нажатии клавиши на выходе триггера 26 устанавливает ся единичный сигнал, который поступает на первый вход элемента ИЛИ 6. Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 Строб сопровождает код нажатой клавиши на информационном входе 17 устройства.

Внешнее устройство, например ЭВМ принимает код клавиши 21 (начало работы) и запрашивает код оператора путем выдачи управляющего слова на входы дешифратора 7. При этом на первом выходе дешифратора 7 формируется единичный сигнал ВКО (вызов кода оператора).

Сигнал ВКО блокирует прохождение информации через группу элементов И 3 и разрешает выдачу кода оператора через группу элементов И 5 на информационный выход устройства. Этот же сигнал блокирует через элемент ИЛИ 12 клавиатуру и через элемент ИЛИ 6 поступает на выход 18.

По сигналу с выхода 18 (Строб)

внешнее устройство принимает с инфор- 55 ствуют разрешающие сигналы, мационного входа код оператора и про- Единичный сигнал с выхода форми- веряет его на соответствие ограничи- рователя 8 через элемент ИЛИ 6 по- тельному перечню.ступает на выход 18 (Строб) и внаш

Если код не соответствует ограничительному перечню (несанкционированный доступ), внешнее устройство формирует на информационных входах,, устройства код тревоги. При этом на втором выходе дешифратора 7 формируется единичный сигнал, который включит элемент сигнализации Тревог га и через ИЛИ 12 заблокирует устройство, исключив тем самым попытку несанкционированного доступа.

Если же код оператора соответствует ограничительному перечню (оператот ру разрешено вмешаться в технологический процесс), внешнее устройство сформирует на информационных входах дешифратора 7 код команды Ввод. В этом случае на третьем выходе дешифратора 7 сформируется единич- ный сигнал, который разблокирует блок клавиатуры и включит элемент индикации 15 (Ввод).

При наличии сигнала индикации Ввод оператор нажимает ту клавишу, на транспаранте которой указана

нужная операция, например: включить охлаждение, выключить подачу топлива и другие.

Код функциональной клавиши запоминается на регистре 2 и через группу элементов И 3 и ИЛИ 11 поступает на информационный выход 19 устройства. Одновременно устанавливается в единичное состояние триггер 9. Сигнал с выхода триггера 9 разбло-. кирует блок индикации и включит элемент индикации, соответствующий нажатой функциональной клавише.

Далее -оператор визуально контролирует соответствие нажатой клавиши команде, которую он собирался выдать, и если произошла ошибка, то оператор устраняет ее, нажимая нужную клавишу. Сигнал Строб при этих манипуляциях не вырабатывается и выдачи информации в ЭВМ не происходит.

Убедившись в том, что нажата нужная клавиша (подсвечивается транспарант с нужной командой), оператор

нажимает клавишу Пуск. При этом замешается коммутационньШ элемент 16 и на выходе первого формирователя 8 формируется единичный сигнал, так как па остальных его входах присут нее устройство принимает код функциональной клавиши. После приема кода внешнее устройство снимает с информационных входов 17 код команды Ввод. На третьем выходе дешифратора 7 исчезает единичный сигнал, происходит гашение элемента индикации Ввод, блокировка функциональных клавиш 20 блока клавиатуры и выключение формирователя 8 (снятие сигнала Строб). Необходимо отметить, что блок индикации 4 при этом не блокируется и элемент индикации, соответствующий нажатой функциональной клавише, остается включеннььм. Эт освобождает оператора от необходимости запоминать последнюю команду, выданную в ЭВМ, что в отличие от известного устройства облегчает оператора и обеспечивает достоверную выдачу информации.

В устройстве устранена многократная (ложная) выдача одной и той же команды за счет выполнения первого формирователя 8.

Рассмотрим работу формирователя 8 Солее подробно. При замыкании коммутационного элемента 16 на выходе элемента НЕ 36 возникает ед1Н ичный сигнал без дребезга. Влияние дребезга коммутационного элемента устраняется за счет конденсатора 35, который сглаживает дребезг при включении и выключении коммутационного элемента.

Передним фронтом единичного сигнала с выхода элемента НЕ 36 триггер 37 устанавливается в единичное состояние, так как на его D -входе нри- сутствует единичный сигнал с выхода триггера 9, на инверсном входе - единичный сигнал, на прямом- входе - .нулевой сигЕгал. Если коммутационный элемент будет замкнут сколь угодно, это не приведет к ложному формированию импульса на выходе формирователя 8, так как импульс формируется только один раз по переднему фронту сигнала с выхода элемента НЕ .36.

После того, как внешнее устройство, например ЭВМ, отработает полученную команду, оно снова выставит на информационных входах устройства под команды Ввод. На третьем выходе дешифратора снова сформируется единичный сигнал, которым разблокируется формирователь 8 и блок клавиатуры 1, включится элемент инди

кации 15 Ввод и оператор может выдать следуюш;ую команду описанным образом.

Таким образом, за счет дополнительного введения в устройство для ввода-вывода информации кодера 10, триггера 9, элементов ИЛИ 11, 12, второго формирователя 13, элемента сигнализации 14, элеме1гга индикации 15, коммутационного элемента 16 с их связями в изобретении повышена надежность устройства за счет исключения возможности ложной выдачи информации при несанкционированном доступе, исключения возможности многократной (ложной) выдачи команды при однократном нажатии на клавишу, обеспечивании возможности редактирования до выдачи команды по внешнему устройству, обеспечения индикации выданной команды, исключения возможности ложной выдачи информации при включении питания.

Формула изобретения

Устройство для ввода-вывода информации, содержащее клавиатуру, регистр, первую и вторую группы элементов И, первый элемент ИЛИ, блок индикации, дешифратор и первый формирователь, информационный выход клавиатуры соединен с входом данных регистра, выход которого подключен к к входам элементов И первой группы, выход первого элемента ИЛИ является стробирующим выходом устройства, вход дешифратора является информационным входом устройства, первый выход соединен с входом элементов И второй группы, отличающееся тем,, ЧТО, с целью повышения надежности устройства путем уменьшения вероятности возникновения ошибок оператора и сбоев, в него введены кодер, второй и третий элементы ИЛИ, элементы сигнализации и индикации, коммутационный элемент, триггер и второй формирователь, стро- бирующий вход регистра объединен с первым установочным входом триггера . и подключен к первому стробирующему выходу клавиатуры, второй стробирую- щий выход которой соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя, первый выход дешифратора подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второму входу первого элемента ИЛИ и входу элементов И первой группы, второй выход - к входу сигнализатора и второму входу третьего элемента ИЛИ, выход второго формирователя соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ, четвертый вход которого подключен к выходу кодера, выходы которого подключены к входам . элементов И второй группы, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым входом первого формирователя, первым входом клавиатуры и вторым установочным входом триггера, выход которого подключен к второму входу

первого формирователя, к установочному входу блока индикации, информационный вход которого подключен к выходу регистра, третий выход дешифратора пoдkлючeн к третьему входу первого формирователя, соединенному с вторым входом клавиатуры и через элемент индикации с шиной нулевого потенциала, выходы элементов И первой и второй групп подклк - чены к входам второго элемента ИЛИ, выходы которого являются информационными выходами устройства, .выход коммутационного элемента соединен с четвертым входом первого формирователя.

) Изобретение относится к.области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в автомаI тизированных системах управления технологическими процессами, функционирующих в составе технологических комплексов в машиностроительной и химической промышленности для сбора информации о ходе производственногб процесса и для управления им. Цель изобретения - повьппение надежности устройства путем уменьшения вероятности возникновения ошибок оператора и сбоев. Цель изобретения достигается введением в устройство кодера, двух элементов ИЛН, элементов сигнализации и индикации, коммутационного элемента, триггера и второго формирователя. 3 ил. .

Редактор М.Бандура

Составитель И.Алексеев Техред Т.Дубинчак

Заказ 1132/56

Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(риг.З

Корректор М.Пожо