Устройство для ввода информации Советский патент 1987 года по МПК G06F3/02 G06F3/23 

Изобретение относится к вычислительной технике, г- именно к клавишным устройствам ;::ля ввода -информаци в ЭВМ.

Цель изобретения - повышение надежности устройства путем снижения вероятности сбоев при вводе ин фор- мации.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит тактовый генератор 1, элемент 2 задержки, регистры 3 сдвига, генератор 4 сдвига, первый 5 и второй 6 элементы И, сенсорные датчики 7, переключатель 8 ко дировки, счетчик 9, преобразователь 10 кодов, блок 11 управления, в состав которого входят три триггера f2- 14, два элемента НЕ 15 и 16, два од- новибратора 17 и 18, два элемента И 19 и 20, элемент Й-НЕ 21.

Устройство работает следующим образом.

Установленные входы регистров 3 сдвига, соединенные с сенсорными датчиками 7, служат бесконтактными клавишами, а выходы счетчика 9 и кодового преобразователя 10 являются выходами устройства. Количество схем регистров 3 сдвига зависит от числа символов, для стандартной клавиатуры достаточно шестнадцать 4-разрядных или восемь 8-разрядных микросхем (например К155ИР1).

При касании пальцев сенсора любого разряда получают на зыходе этого разряда низкий уровень (логический о), который сохраняется до тех пор пока имеет место касание.

Таким образом, каждый разряд регистра 3 сдвига представляет собой сенсорную клавишу: нет касания - на выходе разряда 1, есть касание - н выходе разряда О.

Если в интервале между импульсами записи генератора 1 на входы С , регистров 3 сдвига подают импульсы генератора 4 (строб сдвига), то с каждым последующим импульсом сдвига происходит сдвиг информации, записанной в регистр, на один разряд по направлению к выходу регистра, причем выходом регистра является выход последнего разряда. Соединяя последовательно несколько регистров,, можно получить сдвиговый регистр с любьм необходимым числом разрядов.

Назовем последний разряд регистра нулевым, предшествующий ему разряд - первым, и т.д., т.е. счет разрядов, начиная с нулевого, будет вести от выхода-последнего регистра.

Если коснуться сенсора нулевого разряда, то, поскольку выход этого

O

5

0

5

40

45

разряда является и выходом регистра, на выходе регистра сразу окажется логический нуль. Если коснуться сенсора первого разряда, то нуль на выходе регистра появится после сдвига информации на один разряд (-пройдет один импульс сдвига). При касании сенсора второго разряда нужен сдвиг на два разряда (два импульса сдвига) и т.д.

Таким образом, число импульсов сдвига в интервале между импульсом записи и временем появления нуля на выходе регистра равно порядковому но- меру разрядов (и соответствующего ему сенсора). Важно, чтобы количество импульсов сдвига в интервале между двумя импульсами записи превышало число разрядов регистра, т.е. частота повторения импульсов генератора 4 должна быть в соответствующее число раз вьше частоты генератора 1.

Расположив коды всех символов клавиатуры в виде возрастающей последовательности в соответствии с номерами сенсоров, начиная со старшего (последнего) разряда, можно получить код 35 любого символа. Необходимая коррекция в старших разрядах кода символа при переключении кодировки символов клавиатуры осуществляется с помощью кодового преобразователя 10, которым одновременно корректируются некоторые небольшие нерегулярности в старших разрядах кодов нескольких символов .

0

45

Положительный импульс записи длительностью 50-80 НС, вырабатываемый генератором 1, поступает на соединенные вместе входы синхронизации С регистров 3. При касании одного из сен50 соров 7, например третьего, в третий разряд регистра 3 записывается нуль, а все остальные - единицы. Одновременно по входу сброса через элемент И 6 производится очистка счетчика 9.

55 Элементы 2 задержки обеспечивают необходимые временные условия для записи информации. Каждый импульс сдвига от генератора 4 сдвигает нуль регистра вправо на один разряд и одновременно, проходя через элемент И 5, увеличивает показания счетчика 9 на единицу. Третий импульс передвигает нуль в последний разряд, и на выходе регистра появляется нуль, который запрещает работу генератора 4 сдвига до поступления очередного импульса записи информации. На выходе счетчика 9 появляется число три. Вместе с

запретом работы генератора 4 сдвига тот же сигнал устанавливает триггер 12 в единичное состояние, который через элемент И-НЕ 2 Г устанавливает в единичное состояние триггер 14. Через некоторое время, определяемое задержкой одновибратора 17, сигнал с выхода последнего устанавливает в единичное положение 13. Эта задержка необходима для того, чтобы устранить влияние дребезга при касании сенсора. Отрицательный потенциал, снимаемый с инвepcнo o вькода триггера 13, выполняет следующие функции: через элемент И 13 он запирает элементы И 5 и 6, тем самым запрещая дальнейшую запись в счетчик 9, и запрещая сброс счетчика: через инвертор 16 открывает элемент И 20, на выходе которого возникает сигнал прерывания, и запирает элемент И-НЕ 21, запрещая повторную выдачу сигнала прерывания.

Пока имеет место касание сенсора пальцем, каждый такт, определяемый генераторов 1, производит запись в регистры сдвига 3, сдвиг информации до появления нуля на вькоде последнего разряда регистра сдвига, и на С-вход триггера 12 подаются импульсы назначение которьгх перевести триггер в нулевое состояние. Однако, из-за наличия элемента 2 задержки, эт и импульсы подаются на С-вход в тот момент, когда на S-входе еще не исчез- ло отрицательное напряжение. Поскольку приоритет S-входа вьре, триггер 12 своего состояния не изменяет, а значит сохраняется запрет на запись информации в счетчик 9 и на сброс счетчика, т.е. код символа на выходе клавиатуры сохраняется. Если информация принята, то ЭВМ по С-входу сбрасывает триггер 14. Отрицательное нап

ряжение прямого выхода триггера 14 запирает элемент 20 и запрещает повторное считывание кода символа.

Когда палец снят с сенсорной площадки, первым же тактовым импульсом

е а 12837394

генератора 1 во все разряды регистров 3 сдвига записываются единицы. При сдвиге информации нуль на выходе последнего разряда не возникает, на

S-входе триггера 12 оказывается единица, и триггер 12 по С-вхоДУ опрокидывается в нулевое состояние. При этом перепаде одновибратор 17 не срабатывает, а за счет наличия инвертора 15 через время, определяемое его задержкой, срабатывает одновибратор 18. Задержка нужна для того, чтобы успел исчезнуть дребезг, возникающий при снятии пальца с сенсорной площадки. После этого триггер 13 устанавливается в нулевое состояние, открываются элементы И 5 и 6, устройство оказьшается в исходном положении.

При касании двух сенсоров одновременно, считывается только один код, код символа, сенсор которого подключен к разряду с меньщим порядковым номером.

Предлагаемая конструкция сенсорной клавиатуры позволяет производить переключение кодировки сенсорных клавиш (например переключение алфавита с английского на русский, или наоборот) и обладает высокой надежностью за счет устранения влияния дребезга сенсорных датчиков, исключения повторной выдачи сигнала прерывания и возможности ввода информации при случайном касании двух сенсорных датчиков одновременно.

Формула изобретения

1. Устройство для ввода информа ции, содержащее сенсорные датчики, генератор сдвига, первый элемент И и счетчик, выходы которого являются информационными выходами устройства, выход генератора сдвига соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет снижения вероятности сбоев при вводе информации, устройство содержит тактовый генератор, регистры сдвига, второй элемент И,, элемент задержки и блок управления, первый выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, входы управления сдвигом регистров сдвига объединены и подключены к выходу генератора сдвига, выг

ход тактового генератора соединен с входами синхронизации регистров сдвига, вторым входом блока управления, входом элемента задержки, выход которого соединен с входами разрешения записи регистров сдвига и первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом сброса счетчика, выходы сенсорных датчиков соединены с установочными входами соответствую- щих регистров сдвига, вьпсод каждого регистра сдвига соединен с информационным входом последующего регистра сдвига, выход последнего регистра сдвига соединен с входом блокировки генератора сдвига и первым входом блока управления, второй выход и третий вход которого являются соответственно выходом прерывания устройства и входом сброса устройства.

2. Устройство по п.1 о т л и - чающееся тем, что блок управления содержит три триггера, два элемёнта НЕ, два одновибратора, два эле- 25 ратора соединен с S-входом второго мента И и элемент И-НЕ, выход которо- триггера.

го соедгшен с S-входом третьего триггера, С-вход которого является третьим входом блока, S- и С-входы первого триггера являются соответственно первым и вторьш-входами блока, прямой выход первого триггера соединен с вторым входом элемента И-НЕ, входом первого одновибратора и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с входом второго одновибратора, выход которого соединен с С-входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, первым входом первого элемента И и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с первым

уходом второго элемента И, выход которого является вторым выходом блока, прямой выход третьего триггера соединен с вторым входом второго элемента И,

инверсный выход третьего триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого является первым выходом блока, выход первого одновиб

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к клавишным устройствам для ввода информации в ЭВМ. Цель изобретения - повьппение надежности устройства за счет снижения вероятности сбоев при вводе информации. Устройство содержит тактовый генератор, элемент задержки, регистры сдвига, генератор сдвига, два элемента И, сенсорные датчики (клавиши) , счетчик, блок управления. По импульсу тактового генератора в регистры сдвига заносится состояние сенсорных датчиков, в один ряд регистра записывается состояние одного датчика (единица - касания нет, ноль есть). В интервале между тактовыми импульсами происходит сдвиг информации в последовательно соединенных регистрах сдвига, счетчик считает число импульсов сдвига. Например, если нажат третий сенсор, то по третьему импульсу генератора сдвига на последнем выходе последнего регистра сдвига появится уровень логического нуля, который остановит генератор сдвига и через блок управления зафиксирует на выходах счетчика число три , в двоичном коде до опускания сенсора. В устройстве предусмотрена возможность переключения кодировки с помощью переключателя кодировки и преобразователя кодов, выходы которого вместе с вьпсодами счетчика являются информационными выходами клавиатзфы. Конструкция блока управления позволяет устранить влияние дребезга сен- сорных датчиков, исключить повторную выдачу сигнала прерывания и обеспечи-; вает ввод информации при случайном касании двух сенсорных датчиков одновременно. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л N9 00 СО « САР ;о

Редактор Э.Слиган

Составитель В.Файзрахманов

Техред А.Кравчук Корректор Т.Колб

Заказ 7441/46 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4