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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах с вводом информации от клавиатуры

Цель изобретения - повышение надежности устройства

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для ввода информации; на фиг 2 - временные диаграммы работы устройства

Устройство для ввода информации содержит генератор 1 импульсов, первый 2 и второй 3 счетчики, дешифратор 4, элементы ИЛИ-НЕ 5, матрицу 6 комутационных элементов, мультиплексор 7, элемент И-НЕ 8, блок 9 защиты от дребезга, первый 10, второй 11 и третий 12 триггеры, информационные выходы 13 устройства и выход 14 готовности устройства

Блок 9 защиты от дребезга содержит генератор тактовых импульсов, подключенный к шине синхронизации, управляющую шину, два синхронных триггера, два элемента И-НЕ, два инвертора и элемент ИЛИ-НЕ, два элемента совпадения Управляющая шина устройства является входом блока 9 защиты от дребезга Инверсный выход второго синхронноготриггура соединен с выходом блока 9 защиты от дребезга Период тактовых импульсов, формируемых генератором блока 9, выбран таким образом, чтобы превышать максимальную длительность перерывов (дребезга) входного сигнала блока 9, получаемых за счет дребезга контактов при включении (выключении) коммутационных элементов матрицы 6, а также превышать время Т К, где Т - период импульсов,

Os

О

СО

СО

о

формируемых генератором 1; К - емкость счетчика 2.

Устройство для ввода информации работает следующим образом.

При включении напряжения питания на Выходах матрицы б устанавливается высокий потенциал, так как все коммутационные .элементы матрицы 6 разомкнуты, на выходе элемента И-НЕ 8 устанавливается низкий потенциал, под действием которого на выходе блока 9 защиты дребезга устанавливается высокий потенциал. Под действием высокого потенциала с выхода блока 9 производится установка или подтверждение Состояния триггера 10, при котором на его выходе присутствует высокий потенциал. Высоким потенциалом с выхода триггера 10 устанавливается или подтверждается высокий потенциал на выходе триггера 11. Высоким потенциалом с выхода триггера 11 устанавливается или подтверждается высокий потенциал на выходе триггера 12. Высокий потенциал, поступающий с выхода триггера 11 на вход разрешения счета счетчика 2, является разрешающим, однако счетчик 2 удерживается в обнуленном состоянии (на его выходах, присутствует нулевая кодовая комбинация) высоким потенциалом, присутствующим на его установочном входе. Высокий потенциал, поступающий с выхода триггера 12 на вход разрешения счета счетчика 3, является разрешающим, однако счетчик 3 удерживается в обнуленном состоянии высоким потенциалом, присутствующим на его установочном входе. Формируемые генератором 1 тактовые импульсы поступают нз счетный вход Счетчиков 2 и 3. На информационных выходах 13 устройства присутствует нулевая кодовая комбинация, а на выходе 14 присутствует высокий потенциал. На выходах дешифратора 4 присутствует низкий потенциал, На выходах элементов ИЛИ-НЕ присутствует низкий потенциал. Мультиплексор 7 и дешифратор4 выполнены таким Образом, что не реагируют на нулевой код исходного состояния счетчиков 2 и 3.

Таким образом, при включении напряжения питания устройство оказывается приведенным в однозначно определенное исходное состояние.

При включении коммутационного элемента матрицы 6 на соответствующем Е$ыходе матрицы 6 возникает последовательность импульсов дребезга вследствие процесса дребезга контактов включаемого коммутационного элемента. Импульсы дребезга включения поступают через элемент И-НЕ 8 на вход блока 9 защиты от дребезга, а также на второй вход триггера 11. Триггер

11 сохраняет исходное состояние под действием высокого потенциала на своем первом входе. Блок 9 осуществляет контроль по длительности импульсов дребезга включе- ния. При окончании процесса дребезга блок

9определяет, что на его входе присутствует сигнал включения и срабатывает. На выходе блока 9 защиты от дребезга устанавливается низкий потенциал, спадом следующего

0 затем тактового импульса генератора 1 переключается триггер 10. На выходе триггера

10устанавливается низкий потенциал, разрешающий работу счетчика 2. Счетчик 2 начинает счет тактовых импульсов.

5Одновременно низкий потенциал поступает на первые входы элементов ИЛИ- НЕ 5, На выходах ч тих элементов устанавливается высокий потенциал Высокий потенциал поступает через включенный

0 коммутационный элемент матрицы 6 на вход элемента И-НЕ 8. На выходе элемента И-НЕ 8 устанавливается низкий потенциал. Блок 9 начинает контроле пи длительности поступившего импульса, сохраняя при этом

5 низкий потенциал на свозм выходе. Сохраняет свое состояние и триггер 11. В результате счета импульсов счетчика 2 сигнал высокого потенциала поочередно появляется на выходах дешифратора 4 и поступает

0 на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 5. Через некоторое время в счетчике 2 устанавливается кодовая комбинация, соответствующая включенному коммутационному элементу. Так что сигнал высокого

5 потенциала с одного из выходов дешифратора 4 поступает на вход соответствующего элемента ИЛИ-НЕ 5, с выхода которого сигнал низкого потенциала через включенный коммутационный элемент поступает на вход

0 элемента И-НЕ 8, устанавливая на его выходе высокий потенциал. При этом переключается триггер 11, с выхода которого на вт орой вход триггера 12 поступает низкий потенциал. Низкий потенциал поступает на вход

5 разрешения счета счетчика 2 и запрещает дальнейший счет импульсов. Низкий потенциал поступает на установочный вход счетчика 3 и разрешает счет импульсов. Блок 9 при этом прекращает контроль длительно0 сти входного импульса и сохраняет свое состояние. Через некоторое время в счетчике 3 устанавливается кодовая комбинация соответствующая включенному коммутационному элементу.

5Кодовые комбинации с выходов счетчиков 2 и 3 поступают на информационные выходы 13 устройства Таким образом, код, присутствующий на выходах 13, однозначно определяет включенный коммутационный элемент матрицы 6. Одновременно на выход 14 готовности поступает сигнал, сигнализирующий внешнему устройству о включении коммутационного элемента матрицы 6 и наличии на выходах 13 устройства соответствующего кода. Через некоторое время выключается коммутационный элемент матрицы 6, что сопровождается дребезгом контактов. При этом на выходе элемента И-НЕ 8 возникает последовательность импульсов дребезга выключения. Блок 9 контролирует длительность импульсов дребезга выключения. При окончании процесса дребезга выключения блок 9 определяет, что на его входе присутствует сигнал выключения коммутационного элемента матрицы 6, и срабатывает, возвращясь в исходное состояние. При этом триггер 10 по первому входу переключается в исходное состояние, вследствие чего последовательно переключаются в исходное состояние триггеры 11 и 12. Сигнал с выхода 14 готовности устройства снимается, счетчики 2 и 3 обнуляются в результате чего на выходах 13 устройства устанавливается нулевая кодовая комбинация. На первые входы элементов ИЛИ-НЕ 5 при этом поступает высокий потенциал, а на выходах этих элементов присутствует низкий потенциал.

На временных диаграммах (фиг.2) ось ординат соответствует начальному моменту времени, в котором предлагаемое устройство находится в исходном состоянии,

В момент ti на выходе матрицы 6 возникает импульс помехи, который проходит на выход элемента И-НЕ 8 и поступает на вход блока 9. Так как длительность импульса помехи меньше пороговой длительности, на которую настроен блок 9, блок 9 не срабатывает, и на его выходе сохраняется высокий потенциал. По окончании импульса помехи устройство находится в исходном состоянии. Таким образом, при появлении импульса помехи на выходе матрицы 6. исключается ложное срабатывание устройства, т.е. импульс помехи подавляется устройством.

В момент t2 включается коммутационный элемент матрицы 6, поэтому на выходе матрицы 6 появляются импульсы дребезга.

В момент т.3 блок 9 определяет, что импульс, действующий на его входе, превышает пороговую длительность, на которую настроен блок 9, и блок 9 срабатывает. На выходе блока 9 устанавливается низкий потенциал.

В момент t4 срабатывает мультиплексор 7, импульсом с выхода которого переключается триггер 12, на выходе которого формируется импульс готовности, так как в это время на выходных шинах 13 устройства

присутствует код, однозначно идентифицирующий включенный коммутационный элемент матрицы 6.

В момент ts на выходе матрицы 6 возни- 5 кает импульс помехи. Импульс помехи на влияет на работу устройства, т.е. подавляется устройством, так как длительность импульса помехи меньше пороговой длительности, на которую настроен блок 9.

0В момент te коммутационный элемент

матрицы выключается, вследствие чего на выходе матрицы б появляются импульсы дребезга.

8 момент t блок d определяет, что им5 пульс, действующий на его входе, превышает пороговую длительность, на которую настроен блок 9, и блок 9 срабатывает, возвращаясь в исходное состояние,после чего устройство приводится в исходное состоя0 ние.

Таким образом, в предложенном устройстве после каждого включения коммутационного элемента и при включении питания устройство устанавливается в ис5 ходное состояние с нулевым кодом на выходах счетчиков. В результате не происходит ложного срабатывания устройства как в момент включения коммутационного элемента, так и под действием импульса помехи на

0 выходе матрицы коммутационных элементов. Блок защиты от дребезга обеспечивает контроль длительности входного импульса и срабатывает при превышении входным импульсом пороговой длительности.

5

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее генератор импульсов, первый и.

0 второй счетчики, дешифратор, матрицу коммутационных элементов, мультиплексор, блок защиты от дребезга, элемент И-НЕ и элементы ИЛИ-НЕ, выход генератора импульсов соединен со счетными входами

5 счетчиков, выходы первого счетчика - с входами дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ. выходы которых соединены с входами матрицы коммутационных элементов,

0 выходы которой соединены с информационными входами мультиплексора и входами элемента И-НЈ, выход которого соединен с входом блока защиты от дребезга, выходы второго счетчика соединены с адресными

5 входами мультиплексора, выходы счетчиков являются информационными выходами устройства, отличающееся тем, что , с целью повышения надежности устройства, в него введены первый, второй и третий триггеры, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом первого триггера, установочный вход которого соединен с выходом блока защиты от дребезга, выход первого триггера соединен с установочным входом второго триггера, входом сброса первого счетчика и вторыми входами элементов ИЛИ-НЕ, выход элемента И-НЕ соединен с тактовым входом второго триггера,

выход которого соединен с установочным входом третьего триггера, входом сброса второго счетчика и управляющим входом первого счетчика, выход мультиплексора соединен с тактовым входом третьего триггера, выход которого соединен с управляющим входом второго счетчика и является выходом готовности устройства,

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах с вводом информации от клавиатуры Цель изобретения повышение надежности устройства Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый и второй счетчики 2 и 3, дешифратор 4, элементы ИЛИ-НЕ 5 матрицу 6 коммутационных элементов мультиплексор 7, элемент И-НЕ 8, блок 9 защиты от дребезга. В устройство дополнительно введены три триггеры 10-12 При включении питания и выключении коммутационного элемента устройство автоматически приводится в исходное состояние тем самым повышается его надежность Блок защиты от дребезга проводит контроль по длительности импульса с выхода элемента И-НЕ 8 Матрица 6 срабатывает при превышении импульсом пороговой длительности, защищая таким образом устройство от помех на выходе мат- с рицы 6 2 ил сл с

Выход дешифратора

выход эленента 5

Выход патрицы S

Выход элемента в

Вьпод нулыяипшсора

Выход

блока 9

Выход триггера Ю

Выход триггера И

дыход триггера П