Устройство для ввода информации Советский патент 1988 года по МПК G06F3/02 

(21)4166712/24-24

(22)24.12.86

(46) 23.09.88. Бюл. № 35 (72) А.В.Самарин

(53)681.327.11(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1020812, кл. G 06 F 3/02, 1981,

Авторское свидетельство СССР № 1348812, кл. G 06 F 3/02, 04.06.86.

(54)ХСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ

(57)Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для организации ручного ввода информации в вычислительные системы. Цель изобретения повышение быстродействия устройства. Устройство содержит блок микропрограммного управленияБМПУ 1, клавиатуру 5 и блок опроса 3, состоягший из инверторов, ключей первой и второй групп и пороговых элементов. Кон струкция блока опроса 3 позволяет за два последовательных такта работы БМПУ 1 определять три возможных состояния (лог. 1, лог. О и обрыв) кодирующей шины 6. Трем возможным сос- .тояниям кодирующей шины соответствуют коды 11,00 и 10 на выходах блока опроса 3. БМПУ 1 анализирует состоя- кие выходов 2 блока опроса 3 в двух последовательных тактах работы и определяет, номер нажатой клавиши. 6 ил.

4 ГО

Сл О

оэ

Hty|

фиг./

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для организации ручного ввода информации и команд уп равления в вычислительные и управляющие системы.

Цель изобретения - повышение быст родействия устройства.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг, 2 - схема блока опроса; иа фиг. 3 - эквивалентная схема ключей детектора состо яния кодирующей шины и контактного элемента клавиатуры; на фиг. 4 - вре менные диаграммы, поясняющие работу блока опроса; на фиг. 5 - клавишное устройство ввода для микрокалькулятора; на фиг. 6 - блок-схема алгорит ма работы блока микропрограммного управления.

Устройство содержит блок I микропрограммного управления, выходы 2 блока 3 опроса, управляющий вход 4 блока опроса, клавиатуру 5, соединен ную выходами (кодирующими шинами) 6 с информационными входами блока 3 опроса, .инвертор.7, ключи первой 8 и второй 9 групп, пороговые элементы 10.

Устройство работает следующим образом.

Из блока I по выходам 2 тестирующий сигнал поступает в блок 3 опро- са, где согласно временной диаграмме (фиг. 4), производит управление группами ключей 8 и .9, причем на входы первой группы ключей 8 сигнал поступает непосредственно, а на входы второй группы ключей 9 - через /инвертор 7. В соответствии с сигналом управления будет производиться поочередное подключение кодирующей шины через ключи к источнику питания или к шине нулевого потенциала. При этом сопротивление открытого ключа например К-МОП транзистора имеет конечную величину, определяемую технологией, и составляет примерно 0,,0 кОм, а закрытого -

;; ,0 МОМ. .

Покажем, что в процессе двух фаз сканирования в соответствии с сиг- Н9ЛОМ управления блока 1 однозначно, определяются три возможных Состоя-. иия кодирующей шины.

Для удобства рассмотрения в структуре блока 3 опроса вьщелен функционально законченный узел, который в

10

15

дальнейшем будет назьшаться детектором состояния кодирующей шины, включающий в себя пороговый элемент 10 к пару ключей К1 и К2 из групп 8 и 9. Контактный узел К может иметь три возможных состояния: а) не замкнут ни на одну из шин питания; б) замкнут через сопротивление на шину источника питания; в) замкнут через сопротивление RKOHT. шину нулевого потенциала. Следует отметить, что в случаях б) и в) кодирующая шина подключается к шине питания или нулевого потенциала через резистор RKOHT номинал которого должен удовлетворять соотношению

KQHT.

Ч R

OWP.K.

что является ke

20

25

обходимым условием нормальной работы устройства. Состояние кодирующей шины определяется состоянием контактного узла К и состоянием ключей К1 и К2 в каждой из фаз сканирования.

При замыкании контактного узла источника питания потенциал кодирующей шины (потенциал точки В фиг. 4) определяется соотношением

и.

и

а.

кочт /(i

.RS

RKOHT)

+ RJ

5

где Un, R и R - напряжение питания и сопротивления ключей К1 и К2 соответственно. Для первой фазы, сканирования, когда открыт ключ KI, а ключ К2 ;закрыт, справедливо соотношение R, R . Поскольку . RH

4 + R коцт.

второй фазы сканирования К ; Rg. и

.-b

и и

Для

НОНТ

Следов а тельн о, U,

R R

ТТ1

« -u.. .Учитывая, что R R онт

KV.+ 1к1пп; X г получим Ug :,и„/2.

При замыкании контактного узла на шину нулевого потенциала потенциал кодирующей шины определяется выражением

и

0

5

HflJ 5jw 5 eML/l5 ± eji i l i

(R( + Re. Rv,eHr. /( «онт )) В первой фазе, сканирования R..« RI, следовательно, Uj , Во второй фазе сканирования и Uj«; 0. Если контактньй узел не замкнут ни на одну из шин питания, то в пери

п

во ВТОВОЙ фазе сканирования Ug рой UB 0.

Пороговый- элемент 10 преобразует действующие потенциалы кодирующей

шины на его входе в напряжения, соответствующие логическим уровням бло ка 1, следующим образом. Если 0-S Uj .., то на выходе элемента 10 - Лог. О, если и /2 и U, то - Лог. 1.

Таким образом, в процессе двух фаз сканирования информация о состоянии кодирующей шины с выхода порогового элемента 10 однозначно определяет три различных двухразрядных кода. Код П означает, что шина подключена к источнику питания, код 00 означает, что шина подключена к нулевому потенциалу, код 10 означает, чт кодирующая шина не задействована.

Блок 1 микропрограммного управления производит анализ состояния кодирующих щин посредством считывания в двух фазах сканирования (О и 1 на входе 4) состояний кодирующих шин 6 (см. блок-схему алгоритма на фиг. 6) Считанные значения образуют слово состояния клавиатуры. Блок 1 производит анализ слова состояния и определяет есть ли в клавиатуре нажатая клавиша. Определение факта нажатия на одну из клавиш производился блоком 1 посредством сравнения слова состояния с нулевьм кодом. Если нажатие есть, то блок 1-определяет номер нажатой клавишы и при необходимости производит перевод этого номера- в один из стандартных кодов с помощью таблицы, зашитой в ПЗУ блока 1 ..

В качестве примера реализации изобретения на фиг. 5 приведена элек . три ческая схема клавишного устройства для ввода команд и чисел в микрокаль- кулятор. Принцип действия клавиатуры основан на применении двух контакторов из электропроводящей резины с разными потенциалами, в результа

5

0

5

0

5

0

5

те чего кодирующая шина может иметь три состояния, Применейие кодирующих шин с тремя состояниями позволяет опрашивать двадцать клавиш с помо- шью четырех кодирующих шин. Каждой клавише однозначно соответствует пара четырехразрядных двоичных чисел, полученных в результате опроса. Таким образом, предложенная конструкция блока 3 опроса позволяет определять три возможных состояния кодирующих шин. Определеньг состоя-, ния клавиатуры происходит за два такта работы устройства.

-г,

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее.блок микропрограммного управления, блок опроса и клавиатуру, выходы которой соединены с информационными входами блока опроса, выходы которого соединены с входами блока микропрограммного управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, блок опроса состоит из инвертора, пороговых элементов и двух групп ключей, выходы и входы пороговых элементов являются соответственно выходами и информационными входами блока опроса, управляющие входы ключей первой группы и вход инвгртора соединены с выходом блока микропрограммного управления, выход инвертора соединеь с управляющими входами ключей второй группы, информационные входы ключей первой и второй групп соединены соответственно с шиной питания и шиной нулевого потенциала устройства, выходы соответствующих ключей первой и второй групп соединены с входом соответствующего порогового элемента.

щ

т

Mfi

к

кант.

Фае.З

д

4D

Фиг. 5

ifavQ Q cHOHuftoffaf u

iHuffiuraM ftgT

XTir 0-t Xnf Hor -. Kg