Устройство для ввода информации Советский патент 1989 года по МПК G06F3/02 

11471188

Изобретение относится к вьтислительной технике и может быть использовано в клавишных устройствах ввода в ЭВМ.

Целью изобретения является уменьшение потребляемой устройством мощности ,

На фиг,1 представлена схема устройства; на фиг,2 - временная диаграмма работы устройства; на фиг.З - блок-схема алгоритма программы,обеспечивающей работу устройства с ЭВМ, логические блоки которого вьшолняют следующие действия; обнулить код клавиши первого блока и код клавиши второго блока; проверить изменение частоты с высокой на низкуюj подсчитать код клавиши второго блока путем суммирования импульсов низкой частоты; проверить изменение частоты, с низкой на высокую; подсчитать код клавиши первого блока путем суммирования импульсов высокой частоты; выдать результат в виде кодов клавиш первого и второго блоков коммутационных элементов.

Устройство дпя ввода информации содержит первый блок 1 коммутационных элементов генератор 2 импульсов, счетчик 3, распределитель 4 импульсов, мультиплексор 5, элемент И 6, второй блок 7 коммутационных элементов, фильтр напряжения питания, сос- тояшлй из накопительного элемента В

Выходы второго блока 7 коммутационных элементов соединены с входами предварительной уста новки счетчика 3 выход старшего разряда счетчика 3 подключен к входу сброса распределителя 4 импульсов, входу управления частотой генератора 2, первому входу элемента ИЛИ 11 и входу формироватеJQ ля 12 длительности импульса, выход которого соединен с входом разрешения предварительной установки счетчика 3 вход разрешения счета которого подключен к выходу элемента ИЛИ 11,

15 второй вход которого соединен с выходом старшего разряда распределителя 4 импульсов. Инверсньш выход генератора 2 импульсов подютючен к синхро- входу первого триггера 14, 1-вход и

20 R-вход которого соединены соответственно с выходом мультиплексора 5 и выходом второго триггера 13, синхро- вход и 1-вход которого подключены соответственно к выходу переноса

25 счетчика 3 и шине положительного потенциала. Инверсный выход первого триггера 14 соединен с входом сброса второго триггера 13 и вторым инверсным входом элемента И 6.

30 Устройство работает следующим образом.

Генератор 2 импульсов вырабатывает импульсы, запускаюпсие счетчик 3 и распределитель 4 имггульсов. Распределитель 4 импульсов использув виде конденсатора и разделительного 35 ет.ся для опроса строк матрицы блока 1 элемента 9 в виде диода, ключ 10,. коммутационных элементов. Счетчик 3 элемент ИЛИ 11, формирователь 12 длительности импульса, второй 13 и первый 14 триггеры и вход 15 сброса уст40

управляет включением каналов мультиплексора 5 для опроса колонок матрицы клавишного блока 1. Последовательно с частотой следования импульсов генератора 2 на выходах распределителя 4 импульсов появляется сигнал логической единицы, который подается на строки матрицы клавишного блока 1.

ройства.

Выход ключа 10 соединен с выходом устройства и анодом диода 9, катод которого соединен с шиной положительного потенциала и через накопительный

элемент 8 - с шиной нулевого потен- 45 После появления сигнала на выходе циала. Управляюшлй вход ключа 10 под- старшего разряда распределителя 4 ключен к выходу элемента И 6, первыйчерез элемент ИЛИ 11 на входе разреинверсный вход которого соединен сшения счетчика появляется разрешающий

прямым выходом генератора 2 импульсов и счетными входами распределителя 4 50 и счетчика 3, выходы младших разрядов которого соединены с адресньми входами мультиплексора 5, а выход старшего разряда подключен к входу блокировки

мультиплексора 5, информационные входы которого через коммутационные элементы первого блока 1 соединены с выходами распределителя 4 импульсов.

сигнал и с приходом очередного переднего фронта сигнала с генератора 2 счетчик 3 и распределитель 4 переключатся в следующее состояние. При этом через мультиплексор 5 подготавливается для опроса следующая колон- 55 ка матрицы блока 1 ком1У1утационных элементов.

Таким образом производится опрос всех коммутационных элементов блока 1. Если ни один из коммутационных элеВыходы второго блока 7 коммутационных элементов соединены с входами предварительной уста новки счетчика 3, выход старшего разряда счетчика 3 подключен к входу сброса распределителя 4 импульсов, входу управления частотой генератора 2, первому входу элемента ИЛИ 11 и входу формироватеQ ля 12 длительности импульса, выход которого соединен с входом разрешения предварительной установки счетчика 3, вход разрешения счета которого подключен к выходу элемента ИЛИ 11,

5 второй вход которого соединен с выходом старшего разряда распределителя 4 импульсов. Инверсньш выход генератора 2 импульсов подютючен к синхро- входу первого триггера 14, 1-вход и

0 R-вход которого соединены соответственно с выходом мультиплексора 5 и выходом второго триггера 13, синхро- вход и 1-вход которого подключены соответственно к выходу переноса

5 счетчика 3 и шине положительного потенциала. Инверсный выход первого триггера 14 соединен с входом сброса второго триггера 13 и вторым инверсным входом элемента И 6.

0 Устройство работает следующим образом.

Генератор 2 импульсов вырабатывает импульсы, запускаюпсие счетчик 3 и распределитель 4 имггульсов. Распределитель 4 импульсов использу5 ет.ся для опроса строк матрицы блока 1 коммутационных элементов. Счетчик 3

ет.ся для опроса строк матрицы блока 1 коммутационных элементов. Счетчик 3

управляет включением каналов мультиплексора 5 для опроса колонок матрицы клавишного блока 1. Последовательно с частотой следования импульсов генератора 2 на выходах распределителя 4 импульсов появляется сигнал логической единицы, который подается на строки матрицы клавишного блока 1.

После появления сигнала на выходе старшего разряда распределителя 4 через элемент ИЛИ 11 на входе разре

сигнал и с приходом очередного переднего фронта сигнала с генератора 2 счетчик 3 и распределитель 4 переключатся в следующее состояние. При этом через мультиплексор 5 подготавливается для опроса следующая колон- ка матрицы блока 1 ком1У1утационных элементов.

Таким образом производится опрос всех коммутационных элементов блока 1. Если ни один из коммутационных элементов не бьш замкнут, первый триггер 14 остается в сброшенном состоянии (первоначальная установка первог триггера 14 осуществлялась с входа сброса устройства через второй триггер 13), блокирующем через элемент И 6 прохождение импульсов генератора 2 на ключ 10 и выход устройства, При переключении старшего разряда выхода счетчика 3 в состояние логической единицы блокируется прохождение сигналов через мультиплексор 5, сбрасывается распределитель 4, на входе разрешения счета счетчика 3 устанавливается через элемент ИЛИ 11 разрешающий сигнал, частота генератора 2, устанавливаемая по входу управления частотой, уменьшается, например, в два раза, а счетчик 3 устанавливается по входам предварительно установки сигналом, снимаемым с выхода формирователя 12 длительности импульса (длительность импульса на выходе фор1уирователя 12 не превьш:ает периода формируемых генератором 2 импульсов). После чего счетчик 3 начинает переключаться с частотой следования импульсов генератора 2 до тех пор, пока не переполнится. Когда выход старшего разряда счетчика 3 устанавливается в состояние логического нуля, устройство оказывается в исходном состоянии, и описанный цикл повторяется до тех пор, пока не замкнется коммутационный элемент блока 1.

При замыкании одного из коммутационных элементов блока 1 в том такте, когда опрашивается указанный элемент, логическая единица с выхода соответствующего разряда распределителя 4 через замкнутый коммутационный элемент и включенный канал мультиплексора 5 поступает на 1-вход первого триггера 14, Через полпериода следования импульсов генератора 2, с приходом положительного фронта сигнала, снимаемого с инверсного выхода генератора 2, первый триггер 14 взводится. Переключение триггера 2 происходит после переключения распределителя 4, счетчика 3 и мультиплексора 5 при установившемся значении сигнала на выходе последнего.

После установки первого триггера 14 через элемент И 6 разрешается прохождение импульсов высокой частоты с. выхода генератора 2 на управляющий вход ключа 10 и соответственно на

10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

выход устройства. Число пропущенных через элемент И 6 импульсов высокой частоты соответствует номеру (коду) замкнутого комьгутационного элемента в блоке 1, После описанного переключения старшего разряда счетчика 3 он устанавливается в состояние, зада- ;Ваемое коммутационными элементами |блока 7. После чего через элемент И 6 на управляющий вход ключа 10 и выход устройства поступят импульсы низкой частоты, число которых определяет состояние (код) второго блока 7 коммутационных элементов, После перегголнения счетчика 3 устанавдива- ется второй триггер 13, который сбрасывает первый триггер 14, после чего сбрасывается сам, и устройство переходит в исходное состояние.

Таким образом, при включении какого-либо коммутационного элемента в первом блоке 1 на выходе устройства (фиг,2, диаграмма Н) появляется число - импульсная последовательность, состоящая из импульсов высокой и низкой частоты. Число импульсов высокой частоты соответствует коду включенного коммутационного элемента блока 1, Число импульсов низкой час- тоты соответствует коду включенного коммутационного элемента блока 7 и задает режим, при котором был включен коммутационный элемент блока 1, . например, режим временного переключения, регистров: верхний - нижний, русский - латинский; режим формирования управляющих символов и т,п,

Устройство допускает дублирование коммутационных элементов блоков 1 и .7, В случае необходимости большого количества режимов работы клавиатуры контакты клавишного блока 7 необходимо подключить к входу предварительной установки первого счетчика 3 через шифратор, преобразуюш 1й позиционный код на входе в двоичный выходной код.

Питание элементов устройства осуществляется через выход. При этом положительньй потенциал выхода устройства через диод 9 поступает на -шину единичного потенциала. Конденсатор 8 фильтрует напряжение питания устройства и препятствует его падению в моменты включения ключа 10, Диод 9 исключает возможность разряда конденсатора . 8 в цепь нагрузки выхода устройства, В качестве элементной базы для реализации предлагаемого устройства должны использоваться элементы с микромощным потреблением, например изготовленные по КМОП-техноло- гии.

Элементы серии интегральных микросхем К561 допускают режим короткого замыкания выхода распределителя 4 импульсов, что позволяет осуществлять одновременное замыкание нескольких коммутационных элементов блока 1 в одной колонке. При этом будет идентифицирован тот коммутационный элемент, которьй опрашивается первым, Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее генератор импульсов, распределитель импульсов, счетчик, первый и второй блоки коммутационных элементов, мультиплексор, элемент И, фильтр напряжения питания, состоящей из разделительного элемента на диоде и накопительного элемента на конденсаторе, и ключ, выход которого соединен с анодом диода разделительного элемента и является выходом устройства, катод диода разделительного элемента соединен с одной обкладкой -конденсатора накопительного элемента другая обкладка которого соединена с общей шиной устройства, управляющий вход ключа соединен с выходом элемента И, первый инверсньй вход элемента И соединен с прямъм выходом генератора импульсов, выходы младших разрядов сч.етчика соединены с адресными входами мультиплексора, выход старшего разряда счетчика соединен с входом блокировки мультиплексора, информационные входы мультиплексора соединены с выходами первого блока коммутационных элементов; входы первого блока коммутационных элементов

5

0

соединены с выходами распределителя . импульсов, выходы второго блока коммутационных элементов соединены с входами предварительной установки счетчика, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой устройством мов ности, в него введены элемент ИЛИ, формирователь длительности импульса,, первый и второй триггеры, выход старшего разряда счетчика соединен с входом сброса распределителя импульсов, с входом управления частотой генератора импульсов, с первым входом элемента ИЛИ и с входом формирователя длительности импульса, выход формирователя длительности импульса соединен с входом разрешения предварительной установки счетчика, вход разрешения счета которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом старшего разряда распределителя импульсов, инверсный выход гене5 ратора импульсов соединен с синхро- входом первого триггера, 1- и, R-входы первого триггера соединены соответственно с выходом мультиплексора и с прямым выходом второго триггера,синх- ровход и 1-вход второго триггера соединены соответственно с выходом переноса счетчика и с шиной положительного потенциала, инверсный выход первого триггера соединен с входом сброса второго триггера и вторым ин

5 версным входом элемента И, К-вход вт орого триггера. К- и S-входы первого триггера соединены с шиной нулевого потенциала, вход установки первого триггера является входом сброса устройства, входы второго блока ком- . мутационных элементов соединены с , общей, шиной устройства, прямой выход . генератора импульсов соединен со

счетным входом счетчика, Г

0

0

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в клавишных устройствах ввода в ЭВМ. Целью является уменьшение потребляемой мощности. Устройство содержит первый блок 1 коммутационных элементов, генератор 2 импульсов, счетчик 3, распределитель 4 импульсов, мультиплексор 5, элемент И 6, второй блок 7 коммутационных элементов, накопительный элемент 8 в виде конденсатора, разделительный элемент 9 в виде диода, элемент ИЛИ 11, формирователь 12 длительности импульса, второй 13 и первый 14 триггеры. Указанная цель достигается путем введения в устройство элемента ИЛИ 11, формирователя 12 длительности импульса, триггеров 13 и 14.

Ж Помеха

фиг. 2

ФШ.5