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

Фаг.1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для ручного ввода информации в ЭВМ, терминальных станциях и информационно- измерительных системах различного назначения.

Цель изобрете1шя - повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства} на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство для ввода информации содержит reitepaTOp 1 ш-шульсов, пер- Bbrii счетчик 2, дешифратор 3, клавиатуру 3, мультиплексор 5, регистр 6, интегратор 7, второй счетчик 8, второй триггер 9, первый триггер 10.

Устройство работает следующим образом.

Генератор I импульсов постоянно генерирует и fflyльcы высокой часто - ты, которые поступают на вход первого счетчика 2. Постоянное сканирование матрицы 1славиатуры 4 дешифратором 3 и мультиплексорог) 5 приводит к тому, что в устройстве возникает ц:1 лически повторяющи1- 1ся процесс., при котором в каждый конкретный момент времени опрашивается состояние лишь одного узла матрицы 4, причем код на счетчике 2 в этот момент однозначно определяет порядковый номер узла матрицы клавиатуры. В исходном состоянии, когда пи одна из клавиш н нажата, на всех информационных входах мультиплексора 5 с помощью группы резисторов задан потенциал логического О. Этот потенциал присутствует и на выходе гyльтиnлeкcopa 5. Второй счетчик 8 находится в исход по и состоянии, периодически обну- ляясь импульсом с выхода счетчика 2. При нажатии на какую-либо из клавиш в узле матрицы клавиатуры 4 возникает электричесютй контакт между со- ответств1Л01Т1сй строкой и столбцом, и импульсы логической 1 со скважно- .стью, определяекюй порядком матрицы, появляются на первом выходе мультиплексора 5. Эти И1 1ульсы жестко свя- за1-1ы с установившимися процессами в счетчике 2. Если положительным фронтом такого импульса записать в регистр 6 код с выходов счетчика 2, то в регистре 6 окажется код порядкового номера нажатой клавиши.

5

0

0

5

0

5

0

5

Механическим контактам присуще явление дребезга, т.е. многократное замыкание и размыкание в начальный и конечный моменты срабатывания контактной группы. В зависимости от вида контактной группы (мягкие контакты, жесткие, герконы) дребезг может длиться до 20 мс с периодом до 2 мс.

На фиг. 2а изображен процесс срабатывания механической контактной группы, где I - фаза начального дре: безга при зa я Iкaнии контактов; II - фаза стабильного замыкания, III - фаза конечного дребезга при отпускании контактов. Из-за явления дребезга последовательность импульсов на выходе мультиплексора 5 оказывается промодулированпой импульсами дребезга (фиг. 2б), что схемсм управления может быть воспринято как нажатие рапных клавиш. При этом один и тот

жe код знака можно многократно передать па выходы устройства.

Для устранения этого явления необходимо заблокировать время дребезга контактов в момент отпускания клавиши и вьщелить за jjpeMH нажатия клавиши единственный с выхода мультиплексора 5 для занесения кода в регистр 6. В на апьньй момент на- жатил клавиши импульсы с выхода мультиплексора 5 поступают на вход установки второго триггера 9, с выхода которого сигнал логической 1 воздействует на счетный вход второго счетчика 8 и иыформадионпый вход 1-1ультнплексора 5, на втором выходе которого сигнал логической 1 появится только после того, как закончится сканирование матрицы клавиатуры 4, Мультиплексор 5 выполнен на двух мультиплексорах с общим управлением, на входы одиого мультютлексора подаются сигналы с клавиатуры,на вход другого- с выхода триггера 9. Этим сигналом обнуляется счетчик 2 и возвращается в исходное состояние по входу сброса триггер 9. Так как счетчик 2 обнуля ется, то на выходе сигнал логической I появиться не может и поэтому счетчик В, сосчитав первьй импульс с выхода триггера 9, готов к дальнейшей работе в режиме двоичного счета. При слгдующем этапе сканирования матрицы счетчик 8 воспринимает второй импульс, затем третий и т.д. В зависимости от типа применяемых механических контактов (мягкие, жесткие) и условий эксплуатации (вибрации, ударные воздействия) можно так подобрать режим счета счетчика 8, что иа его выходе сигнал логической 1 появляется только после определения достоверности нажатия клавиши. При этом уровень логической 1 с выхода счетчика 8 поступает на вход синхронизации триггера 1€, информационный вход которого подклзочен к шине логической 1. Триггер 10 переходит в .состояние логической 1 (фиг. 2в) и передним фронтом осуществляет запись кода нажатой клавиши в регистр 6. Уровень логической I с выхода счетчика 8 воздействует также на вход разрешения счета и счетчик переходит в режим хранения информации. Интегратор 7 блокирует реальное время дребезга контактов, поэтому уровень логическо J на его выходе появляется всегда позже, чем управляющий импульс на выходе счетчика 8 (фиг, 2г). По истечении дребезга контактов триггер 10 сигналом интегратора 7 устанавливается в исходное состояние по входу Сброс и удерживается в этом поло- же1ши до тех пор, пока нажата клавиша устройства ввода. При отпускании клавиши интегратор 7 снимает запрет с йхода сброса триггера 10 только по окончании дребезга контактов. Устройство ввода при этом готово к нажатию следующей клавиши.

При одновременном нажатии двух и более Клавиш частота следования импульсов с выхода мультиплексора 5 увеличивается соответственно в два и более раз, но триггер 9 срабатывает по положительному фронту лишь одного из Них, и в регистр б может быть занесен код лишь одной клавиши.

Если сигнал иа выходе мультиплексора 5 появляется не вследствие нажатия клавиши, а в результате какого- либо случайного процесса (помеха, случайные кратковременные замыкания), то благодаря выбору разрядности счетчика 8 такой сигнал не сможет вызвать установки триггера 10, так как в один из моментов времени счетчик 2 сигналом логической 1 с выхода своего старшего разряда сбрасывает счетчик 8 в исходное состояние по входу сброса.

Предлагаемое устроГгство не имеет каких-либо ограничений по частоте. Целесообразно выбирать частоту генератора I импульсов из условия, чтобы с учетом скважности импульсов, т.е. порядка матрицы, в один период дребезга укладывалось 10-20 импульсов.

Известно, что интегратор 7 срабатывает через 40-60 периодов входных импульсов, поэтому в предлагае0 мом устройстве в начальный момент нажатия клавиши, когда интегратор не оказывает влияния иа работу схемы, представляется возможным осуществлять выбор момента записи кода нажатой

5 клавиши в регистр 6 с выполнением условия достоверностя поступающей информации, что в известных пределах влияет на быстродействие устройства для ввода информации в процессор.

0 Возьюжность применения в устройстве любых типов механических контактных групп сделало возможным использование его в условиях повышенных производственных помех и широкого ди5 апазона перепадов темтературы и влажности окружающей среды, Формула изобре т,е н и я

Устройство для ввода информации,

0 содержащее генератор импульсов, первый и второй c4eT4HKii, дешифратор, мультиплексор, регистр, клавиатуру, первьм триггер, интегратор, выход генератора импульсов соединен с счетным входом счетчика, соответствующие информационные выходы которого соединены с входами дешифратора, адресными входами мультшшексора и информационными входами регистра, выходы кото рю го являются информационными выходами устройства, выходы дешифратора подключены к входам клавиатуры, выходы которой соединены с информационными входами группы мультиплексора,

С первый выход которого соединен с входом интегратора, выход которого соединен с входом сброса первого триггера, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения быстродейст0 ВИЯ устройства, в него введен второй триггер, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика и информационным входом мультиплексора, первый выход которого соединен с ус5 тановочным входом второго триггера, вход сброса которого соединен с входом сброса первого счетчика и вторым выходом мультиплексора, выход переполнения первого счетчика соединен с вхо5

0

дом сброса второго счетчика, выходкоторого подключен к шине логической

которого соединен с входом разрешения 1, а выход соединен с синхровходом

второго счетчика и тактовым входомрегистра и является выходом готовноспервого триггера, информационный вход ти устройства.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для ручного ввода информации в ЭВМ. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит генератор импульсов 1, счетчики 2 и 8, дешифратор 3, клавиатуру 4, мультиплексор 5, регистр 6, триггеры 9 и 10 и интегратор 7. Во время фазы начального дребезга при замыкании контактов клавиатуры 4 необходимо убедиться в достоверности нажатия клавиши без полной блокировки времени дребезга. С помощью интегратора 7 осуществляется блокировка срабатывания устройства при отпускании нажатой клавиши. 2 ил.

. I . 1 .,. м .1

срабатывание

Коитантиои Г-| П I-I ГП Г1 zpynntfi а - -LJ-«-J-LJ - -«-J-LJ-«-- с

™ ШШПМНПП ИНН IHIHI III11II

Соо5отыдан1 9 1

Ъторо о .-J1 i

C fffrfyu/iQ о

Bbif.odI-I ,

интегратораJ«- г

Фи2.г