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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации с клавиатуры в вычислительную машину.

Цель изобретения - упрощение уст- ройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства при количестве коммутационных элементов клавиатуры, равном 16.

Устройство содержит матрицу 1 коммутационных элементов, нагрузочные элементы 2, первый шифратор 3, триггеры 4, регистр 5, элементы НЕ 6, элемент ИЛИ 7, втсгрой шифратор 8, элемент И 9 и элемент 10 задержки.

Каждому коммутационному элементу на выходе устройства должен соответствовать двоичный код. Так, коммута- ционному элементу с .обозначением О должен соответствовать двоичный код на выходе устройства 0000, коммутационному элементу с обозначением 1 - двоичный код 0001 и т.д. до коммута- ционного элемента с обозначением 15, которому должен соответствовать двоичный код 1111,

Прежде всего коммутационные элементы необходимо разбить на группы та КИМ образом, чтобы число входов обоих шифраторов бьшо минимально возможным. Для этого следует воспользоваться выражениями: . .)

/БЦ

п 2

(1)

m

() п ЕЦ

(2)

где К - общее число коммутационных

элементов (К 16); п - число коммутационных элементов в группе;, m - число групп коммутаци онных

элементов.

Индекс ВЦ означает, что выражение стоящее в скобках, необходимо округлять до большего целого числа. Из выражений (1) и (2) имеем:

(liiji

V- -5/БЦ

П 2 22 4;

m

(-1.)

4 БЦ

4.

Таким образом, коммутационные эле- менты образуют 4 группы по 4 коммутационных элемента в каждой.

Первый 3 и второй 8 шифраторы, осуществляющие преобразование унитарного кода в двоичный, могут быть реализованы в соответствии с таблицей истинности.

Шифраторы 3 и 8 реализованы согласно чертежу.

В исходном состоянии на все входы элемента ИЛИ 7 и шифратора 8 через последовательно соединенные нормально замкнутые контакты всех групп поступает уровень О. Сигнал с уровнем О с выхода элемента ИЛИ 7 поступает на S-входы триггеров 4 и устанавливает их в состояние 1. С выхода шифратора 8 выдаются сигналы с уровнем

Ч

зо

5

0

5

0

На R-входы триггеров 4 и входы элемента И 9 поступают уровни 1, определяемые резисторами на1грузочных элементов 2. Б соответствии с таблицей истинности шифратора 3 на его выходах формируются сигналы с уровнем 1, который не оказывает влияние на состояние триггеров 4. С выхода элемента И 9 вьщается уровень 1.

При воздействии на коммутационньй элемент, например, с обозначением 2 нормально замкнутьй контакт этого коммутационного элемента размьжается t и на шине, соединяющей первую группу коммутационных элементов с входами элемента ИЛИ 7 и элементов НЕ 6, устанавливается уровень 1. На входы шифратора 8 с выходов элементов НЕ 6 поступает унитарный код 0111. На выходе шифратора 8 в соответствии с таблицей истинности (2-я строка) образуется комбинация двоичного кода 00. В момент размыкания контактов коммутационного элемента возможно возникновение дребезга, однако он не оказывает влияние как на состояние триггеров 4, так и на состояние регистра 5. После размыкания контактов дребезг прекращается и на выходе элемента ИЛИ 7 устанавливает- ся постоянный уровень 1. При этом на S-входы триггеров 4 поступают уровни 1, что соответствует режиму хранения информации, записанной в этих триггерах 4 (уровни 1 на выходах).

.В момент замыкания нормально разомкнутого контакта на третьем входе шифратора 3 и соответствующем входе элемента И 9 и его выходе появляется уровень О. Унитарньй код 110 на входах шифратора 3 в соответствии с таблицей истинности (3-я строка) вы- ;зывэет появление ria вькодах шифратора 3 комбинации, двоичного кода 10, которая поступает на установочные R- входы триггеров 4. При этом состояние первого триггера (фиксирующий младший разряд двоичного кода) переходит в состояние О на выходе, так как на его R-вход. поступает О. -. Кратковременное размыкание контактов коммутационного элемента (дребезг) не вызывает изменения состояния триггеров 4, так как триггер, фик- сирующий младший разряд кода срабатывает при первом переходе сигнала уроня 1 к. уровню О, а при кратковременном размыкании контактов на его установочном входе появляется уровен 1, которьш не меняет его состояния

Сигнал с выхода элемента И 9 чере элемент 10 задержки поступает на синхронизирующий вход регистра 5. При первом переходе сигнала от уровня 1 к уровню О происходит запись комбинации двоичного кода, поступающей на информационные входы с выходо триггеров 4 и выходов пшфратора 8.

При отпускании коммутационного эл мента устройство возвращается в первоначальное состояние, т.е. уровень О с выхода элемента ИЛИ 7 переводит триггеры 4 в состояние 1 на выходах..

Уменьшение объема шифратора и числа связей оценивается следующим образом.

Число выходов шифратора, осущест- вляющего преобразование унитарного кода в двоичный, в прототипе и суммарное число выходов первого и второго шифраторов, осуществляющих аналогичные преобразования, в предлагаемом устройстве

п

lop.j-K,

где К - число коммутационных элементов .

Следовательно, сложность- шифраторов определяется, в основном, числом входов. Число входов шифратора в прототипе равно К. Число входов шифратора в предлагаемом устройстве

о к

m 2 .

Для оценки сложности шифраторов необходимо определить отношение числа входов шифратора в прототипе к числу входов шифраторов в предлагаемом устройстве:

VK.

Следовательно, в предлагаемом устройстве для ввода информации происходит упрощение шифратора, в VTC раз.

Так, в прототипе для преобразования унитарного кода от 16 коммутационных элементов требуется четыре корпуса микросхем, а в предлагаемом устройстве - один, т.е. изобретение oбecпe iивaeт уменьшение объема шифраторов в 4 раза.

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее матрицу коммутационных элементов, первый шифратор, триггеры, регистр,нагрузочные элементы, выходы триггеров соединены с информационными входами первой группы регистра, выходы которого являются информационными выходами устройства, выходы первого шифратора соединены с входами сброса триггеров, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены второй шифратор, элемент И, элемент ИЛИ, элемент НЕ и элемент задержки, выхо- ды первой группы матрицы коммутацион- ,ных элементов соединены через нагрузочные элементы с шиной положительного потенциала, с входами элементов НЕ и входами.группы элемента ИЛИ, один из выходов первой группы матрицы коммутационных элементов соединен с входом элемента ИЛИ, выходы второй

5 13240226

группы матрицы коммутационных эле-дом второго шифратора, а выходы ос- ментов соединены через согласующие .тальных элементов НЕ .соединены с вхо- элементы с шиной положительного по-дами группы второго шифратора, выхо- тенциала, с входами элемента И и вхо-ды которого соединены с йнформацион- дами группы первого шифратора, один входами второй группы регистра, из выходов второй группы матрицы ком-выход элемента ИЛИ соединен с входа- мутационных элементов соединен сми установки триггеров, а выход эле- входом первого шифратора, выход од-мента И через элемент задержки соеди- ного из элементов НЕ соединен с вхо-пен с синхровходом регистра.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации с клавиатуры в вычислительную машину. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит матрицу 1 коммутационных элементов, регистр 5, первый и второй шифраторы 3, 8, элемент И 9, элемент ИЛИ 7, элемент НЕ 6, триггеры 4, элемент задержки 10. Упрощение устройства при увеличении числа коммутационных элементов достигается за счет разбивки коммутационных элементов на группы таким образом, что сохраняется число входов шифраторов и, следовательно, уменьшается их объем. 1 ил. 1 табл.