Устройство для ввода информации Советский патент 1991 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в клавишных устройствах ввода информации.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для ввода информации; на фиг.2 - функциональная схема блока выделения сигнала помехи; на фиг.З - временные диаграммы работы блока выделения сигнала помехи.

Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 импульсов, выход которого через дифференцирующую цепочку 2 подключен к входу клавиатуры 3, содержащей п емкостных делителей, каждый из которых состоит из переменного конденсатора 4 кнопки и постоянного конденсатора 5, и п эмиттер- ных повторителей 6, выходы которых являются выходами клавиатуры 3 и подключены к соответствующим информационным входам мультиплексора 7, выход которого соединен с входом выпрямителя 8, выход которого через интегратор 9 соединен с соответствующими входами компараторов

10и 11, причем вход компаратора 10 через ключ 12 соединен с формирователем 13 импульса, вход которого подключен к выходу выпрямителя 8, выходы компараторов 10 и

11соединены раздельно с первым и вторым информационными входами блока 14 выделения сигнала помехи, тактовый вход которого подключен к выходу генератора 1 импульсов, а выход - к входу установки в единицу триггера 15, вход установки в ноль которого соединен с выходом компаратора 11, а выход - с входом управления счетчика 16. На фиг.1 обозначены также информационные выходы 17 и 18 устройства.

блок 14 выделения сигнала помехи, функциональная схема которого представлена на фиг.2, содержит первый и второй Т-триггеры 19 и 20, первый элемент ИЛИ 21

Ј

О

ел о ел

ю

и элемент И-НЕ 22, первый элемент И 23, счетчик 24 с модулем счета п,одновибратор 25, второй элемент ИЛИ 26, второй элемент И 27, элемент 28 задержки.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда ни одна кнопка клавиатуры 3 не нажата, триггер 15 находится в состоянии О и счетчик 16 вырабатывает последовательность адресов, согласно которым мультиплексор 7 производит циклично повторяющийся опрос клавиатуры 3. При этом сигнал на выходе интегратора 9 ниже уровня нижнего порога компарирования. На выходах первого 10 и второго 11 компараторов присутствуют соответственно О и 1, причем 1 устанавливает в состояние О Т-триггеры 19 и 20 и счетчик 24 с модулем счета п.

При нажатии на кнопку клавиатуры происходит последовательный переход уровня емкостных делителей 4 и 5 через нижний и верхний пороги компарирования и в работу включается блок 14 выделения сигнала помехи.

При переходе через нижний порог компарирования на выходах компараторов 10 и 11 присутствуют соответственно О и О, причем триггер 15, Т-триггеры 19 и 20 и счетчик 24 остаются в исходном состоянии, т.е. в О.

При переходе через верхний порог компарирования на выходах компараторов 10 и 11 присутствуют соответственно 1 и О, причем сигналы с выхода компараторов 10 и 11 появляются в виде импульсов с периодом повторения, равным длительности цикла опроса (фиг.36), т.е. ТЦИкл (п+1)Тимп., где п - число клавиш клавиатуры 3; Тимп длительность периода повторения импульсов генератора 1 импульсов.

Первым импульсом, вырабатываемым с помощью формирователя 13 импульса и ключа 12, с выхода компаратора 10 Т-триг- гер 19 по переднему фронту переводится в состояние 1 (фиг.Зв), при этом счетчик 24 начинает считать, так как с элемента И 27 снят запрет через элемент ИЛИ 21, причем переброс триггеров в счетчике 24 производится по задним фронтам импульсов, поступающих с генератора 1 импульсов. Второй импульс с выхода компаратора 10 (фиг,36) переводит Т-триггер 19 в состояние О и одновременно Т-триггер 20 в состояние 1 (фиг.Зв, г). Счетчик 24 перестает считать и устанавливается задним фронтом п-го импульса генератора 1 импульсов (фиг.За) в состояние Г (фиг.Зд). При этом создается ситуация (фиг.Зе), когда на всех входах элемента И 23 присутствует уровень 1. который переводит триггер 15 в состояние 1. Счетчик 16 блокируется, и опрос клавиатуры 3 происходит по тому адресу, на котором заблокирован счетчик 16, до тех пор. пока

нажата данная кнопка клавиатуры 3. Код на выходах 17 счетчика 16 при наличии сигнала на выходе 18 триггера 15 представляет собой выходной сигнал устройства, а именно код нажатой кнопки клавиатуры 3 в двоич0 ном представлении. Уровень 1 с выхода счетчика 24 через элемент ИЛИ 21 дает разрешение на прохождение первого импульса очередной последовательности с генератора 1 импульсов (фиг.За), который по заднему

5 фронту переводит счетчик 24 в состояние О (фиг.Зд), причем по заднему фронту срабатывает одновибратор 25 (фиг.Зж), который переводит Т-триггеры 19 и 20 и счетчик 24 в исходное состояние, т.е. в О. При этом

0 триггер 15 остается в состоянии 1, что обеспечивает ввод кода нажатой кнопки клавиатуры 3.

При отпускании кнопки клавиатуры 3 происходит последовательный переход

5 уровня напряжения емкостных делителей 4 и 5 через верхний и нижний пороги компарирования. При этом при переходе через верхний порог компарирования Т-триггеры 19 и 20 и счетчик 24 остаются в исходном

0 состоянии О, что обеспечивает ввод кода нажатой кнопки. При переходе через нижний порог компарирования на выходах компараторов 10 и 11 соответственно О и 1, причем сигнал 1 устанавливает триггер 15

5 и, соответственно, все устройство в исходное состояние. Наличие зоны нечувствительности устройства по входному сигналу, определяемой разностью опорных напряжений, обеспечивает защиту от дрожания

0 пальца оператора при нажатии на кнопку клавиатуры.

При наличии одиночной помехи

(Тпомех Тцикл (п+1) Тимп ИМПуЛЬС С ВЫХОДЭ

компаратора 10 устанавливает Т-триггер 19 5 в состояние 1, счетчик 24, сосчитав до п, запускает одновибратор 25, который приводит Т-триггеры 19 и 20 и счетчик 24 в состояние О и, соответственно переброса триггера 15 не происходит. Это же повторя- 0 ется с появлением последующих импульсных помех данного типа.

В случае появления помех с периодом повторения, меньшим чем период цикла, т.е. Тпомех Тцикл (п+1) Тимп, первый им- 5 пульс, появившийся на выходе компаратора 10 при переходе через верхний порог компарирования, устанавливает 19 в состояние Г, последний через элемент ИЛИ 21 снимает запрет с элемента И 27, и счетчик 24 начинает считать и, не досчитав до п, останавливается импульсом помехи, который устанавливает Т-триггеры 19 и 20 соответственно в О и 1. При этом на выходе счетчика 24 имеет место состояние О, следовательно, на выходе элемента И 23 всегда поддерживается уровень О, сохраняя триггер 15 в состоянии, О. При третьем импульсе Т-триггеры 19 и 20 переводятся соответственно в состояния 1 и Г, которые обеспечивают сигнал Запрет для эле- мента И 23 с выхода элемента И-НЕ 22, а счетчик 24 продолжает считать до п, после чего через элемент ИЛИ 26 после срабатывания одновибратора 25 устанавливает Т- триггеры 19 и 20 и счетчик 24 в исходное состояние, и данный процесс повторяется при появлении последующих импульсов. Этот процесс повторяется и при смешивании полезного сигнала и импульсов помех, а также в случае нажатия двух и более кно- пок одновременно, т.е. в этом случае присутствует элемент неопределенности, и ввода информации в такой ситуации не будет.

Элемент 28 задержки может быть вы- полней с помощью обыкновенной RC-цепоч- ки и служит для компенсации задержки, полученной интегратором 9.

Изобретение обеспечивает повышение надежности работы в условиях повышенно- го уровня различных помех путем исключения сбойной информации за счет введения в устройство блока выделения сигнала помехи, который дает возможность не производить ввода ложных сигналов от возникновения в информационных цепях устройства различного рода импульсных помех.

Формула изобретения

1. Устройство для ввода информации, содержащее генератор импульсов, дифференцирующую цепочку, клавиатуру, состоящую из емкостных делителей, средняя точка каждого из которых подключена к входу соответствующего эмиттерного повторителя, мультиплексор, выпрямитель, интегратор, два компаратора, триггер и счетчик, причем выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика и через дифференцирующую цепочку с входом емкостных де- лителей, выходы эмиттерных повторителей соединены с информационными входами мультиплексора, выход которого соединен с входом выпрямителя, выход которого через интегратор соединен с первым входом вто- рого компаратора, вторые входы первого и

второго компараторов подключены к соот-- ветствующей шине источников опорных напряжений, выход второго компаратора соединен с входом установки в О триггера, выход которого соединен со входом счетчика и является выходом готовности устройства, выходы счетчика соединены с адресными входами мультиплексора и являются информационными выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены формирователь импульса, ключ и блок выделения сигнала помехи, первый и второй информационные входы которого соединены с выходами первого и второго компараторов, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом блока выделения сигнала помехи, выход которого соединен с входом установки в 1 триггера, выход выпрямителя соединен через формирователь импульса с управляющим входом ключа, информационный вход которого соединен с выходом интегратора, выход ключа соединен с первым входом первого компаратора.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что блок выделения сигнала помехи содержит первый и второй триггеры, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, элемент И-НЕ, счетчик, элемент задержки, одновибратор, информационный вход первого триггера является первым информационным входом блока, рыход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера и первыми входами первого элемента ИЛИ и элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого является выходом блока, выход второго триггера соединен с вторыми входами элемента И-НЕ и первого элемента И, первый вход второго элемента ИЛИ является вторым информационным входом блока, выход второго элемента ИЛИ соединен с входами сброса триггеров и счетчика, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, вторым входом первого элемента ИЛИ и через одновибратор с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход элемента задержки является тактовым входом блока, выход элемента задержки соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с тактовым входом счетчика, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И.

4чй

,

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в клавишных устройствах ввода информации, Цель изобретения - повышение надежности работы в условиях повышенного уровня различных помех путем исключения сбойной информации. Цель достигается тем. что в устройство, содержащее генератор импульсов 1, дифференцирующую цепочку 2, клавиатуру 3, мультиплексор 7, выпрямитель 8, интегратор 9, два компаратора 10,11, триггер 15 и счетчик 16, введены формирователь импульсов 13, ключ 12 и блок 14 выделения сигнала помехи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

l

«v II

I

I

«

с

i