Устройство для ввода информации Советский патент 1992 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ручного ввода информации в управляющие или вычислительные системы.

Известно устройство для ввода информации, содержащее генератор импульсов, два счетчика импульсов, матрицу коммутационных элементов, дешифратор, мультиплексор, два блока защиты от дребезга, два регистра, группу элементов ИЛИ и элемент И. Это устройство имеет сложное схемное решение за счет наличия дешифратора, блоков защиты от дребезга, регистров, группы элементов ИЛИ.

Вследствие сложности схемного решения известное устройство имеет относительно высокую потребляемую мощность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру, выполненную в виде элементов коммутации, включающих подвижные нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты, мультиплексор, генератор импульсов, элемент И, счетчик, подвижные контакты элементов коммутации соединены с шиной нулевого потенциала, нормально разомкнутые контакты через резистор-с шиной питания, нормально замкнутые контакты элементов коммутации через резисторы - с шиной питания и подключены к информационным входам мультиплексора, выход генератора импульсов соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с счетным входом счетчика, выходы которого являются выходами группы устройства и соединены с адресными входами мультиплексора, выход мультиплексора соединен с первым входом элемента ИЛИ и входом элемента НЕ, выходы которых соединены соответственно с R- и S-входами RS-триггера, инверсный выход которого является выходом устройства, а прямой выход соединен с вторым входом элемента И, второй вход элемента ИЛИ - с выходом клавиатуры.

Известное устройство имеет высокую потребляемую мощность за счет наличия сканирования (опроса) клавиш клавиатуры при отсутствии изменения состояния клавиш. При этом счетчик импульсов устройство постоянно находится в динамическом (счетном) режиме, характеризуемом более высоким потреблением мощности по сравнению со статическим режимом.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ввода информации, содержащем клавиатуру, мультиплексор, счетчик импульсов и элемент И, информационные выходы клавиатуры соединены с информационными входами мультиплексора, адресные входы которого подключены к выходам счетчика импульсов и являются информационными выходами устройства - управляющий выход клавиатуры соединен с первым входом элемента И, второй вход которого

0 соединен с выходом мультиплексора, входом разрешения счета счетчика импульсов и является выходом готовности устройства, выход элемента И соединен с установочным входом счетчика импульсов, счетный вход

5 которого подключен к выходу-генератора импульсов.

Введение в устройство для ввода информации соответствующих связей уменьшает потребляемую мощность за счет

0 исключения режима сканирования клавиш клавиатуры при отсутствии изменения состояния клавиш. Счетчик импульсов в этом случае находится в статическом режиме, характеризуемом низким потреблением мощ5 ности. Кроме того, из предлагаемой схемы по сравнению с известной исключены элементы ИЛИ, инвертор и триггер. Таким образом предлагаемое устройство упрощено. На чертеже приведена структурная

0 электрическая схема устройства для ввода информации.

Устройство для ввода информации содержит клавиатуру 1, генератор 2 импульсов, мультиплексор 3, счетчик 4 импульсов,

5 элемент И 5, выход 6 готовности и информационные выходы 7 устройства.

Информационные выходы клавиатуры 1 соединены с информационными входами мультиплексора 3. С адресными входами

0 мультиплексора 3 соединены выходы счетчика 4 импульсов и информационные выходы 7. Управляющий выход клавиатуры 1 соединен с первым входом элемента И 5. Второй вход элемента И 5 соединен с выхо5 дом мультиплексора 3, с входом разрешения счета счетчика 4 импульсов и с выходом 6 готовности устройства. Выход элемента И 5 соединен с установочным входом счетчика 4 импульсов. Счетный вход счетчика 4 им0 пульсов соединен с выходом генератора 2 импульсов.

Клавиатура 1 выполнена с использованием элементов коммутации, включающих подвижные, нормально замкнутые и нор5 мально разомкнутые контакты. Причем, нормально замкнутые контакты элементов коммутации соединены через резистор с шиной питания и подключены к информационным выходам клавиатуры 1, нормально разомкнутые контакты соединены через резистор с шиной питания и подключены к управляющему выходу клавиатуры 1, подвижные контакты элементов коммутации соединены с шиной нулевого потенциала.

Генератор 2 импульсов является автоколебательным мультивибратором и может быть построен по известной схеме.

Мультиплексор 3 на необходимое число мультиплексных каналов может быть построен, например, на логических элементах 564 серии по известной схеме. При этом в мультиплексоре исключен нулевой канал (канал XI известной схемы) 7, мультиплексор 3 может быть также построен с использованием мультиплексора на интегральной микросхеме 564КП2. При этом вход DO - вход нулевого канала мультиплексора 564КП2, подключен к нулевой шине, а на выходе должно быть обеспечено инвертирование мультиплексируемого (входного) сигнала.

Счетчик 4 импульсов выполнен, например, на микросхеме 564ИЕ10, представляющей собой 4-разрядный счетчик импульсов, имеющий V-вход разрешения счета, R-вход установки и счетный С-вход. Входы V, R и С счетчика 564ИЕ10 являются соответственно входом разрешения счета, входом установки и счетным входом счетчика 4 импульсов.

Устройство для ввода информации работает следующим образом.

При включении напряжения питания на информационных выходах клавиатуры 1 присутствует низкий потенциал, а на управляющем выходе - высокий потенциал, так как ни одна из клавиш клавиатуры 1 не нажата. Поэтому на выходе мультиплексора 3 присутствует высокий потенциал, так как при любом коде в счетчике 4, кроме нулевого кода, мультиплексор 3 открыт и инвертирует нулевой потенциал, присутствующий на выбранном информационном входе. При нулевом коде в счетчике 4 мультиплексор 3 закрыт и на его выходе присутствует высокий потенциал. Следовательно при включении питания на выходе 6 готовности присутствует высокий потенциал, запрещающий ввод информации с информационных выходов 7 во внешнее устройство. На выходе элемента И 5 присутствует высокий потенциал, постоянно обнуляющий счетчик 4, так что тактовые импульсы с выхода генератора 2 в счетчик 4 не поступают. На выходе счетчика 4 установлен нулевой код, поступающий на информационные выходы 7, а также на адресные входы мультиплексора 3.

Таким образом, после включения питания устройство оказывается в исходном состоянии, характеризуемом минимальной

потребляемой мощностью, так как счетчик 4 находится в статическом состоянии.

При включении (нажатии) клавиши клавиатуры 1 на соответствующем информационном выходе ее устанавливается высокий потенциал, а на управляющем выходе клавиатуры 1 возникает последовательность импульсов дребезга включения низкого потенциала. При появлении первого импульса

0 дребезга включения на управляющем выходе клавиатуры 1 переключается элемент И 5, на выходе которого устанавливается низкий потенциал, поступающий на установочный вход счетчика 4. Так как на выходе

5 разрешения счета счетчика 4 присутствует высокий потенциал, то счетчик 4 низким потенциалом на установочном входе переводится в режим счета. Тактовые импульсы с выхода генератора 2 поступают в счетчик 4.

0 Сигналы с выхода счетчика 4 поступают на адресные входы мультиплексора 3, обеспечивая сканирование (опрос) клавиш клавиатуры. При появлении на выходе счетчика 4 кода, соответствующего включенной клави5 ше клавиатуры 1, мультиплексор 3 открывается и на его выходе устанавливается низкий потенциал. Низкий потенциал поступает на выход б в качестве импульса готовности, разрешая ввод кода с

0 информационных выходов 7 во внешнее устройство. При появлении низкого потенциала на выходе мультиплексора 3 счетчик 4 переводится в режим хранения кода, при котором запрещается поступление такто5 вых импульсов в счетчик 4 и на выходах счетчика 4 присутствует код, соответствующий включенной клавише клавиатуры 1.

При появлении низкого потенциала на выходе мультиплексора 3 запрещается пе0 реключение элемента И 5, на выходе которого присутствует низкий потенциал. Таким образом импульсы дребезга включения и паузы между ними, действующие на управляющем выходе клавиатуры 1, не могут пе5 реключить элемент 11 5 и, следовательно, не влияют на дальнейшую работу устройства. Через некоторое время процесс дребезга включения клавиши клавиатуры 1 оканчивается и на управляющем выходе клавиатуры

0 1 действует сигнал включения низкого потенциала. Устройство при этом сохраняет свое состояние.

При включении клавиши клавиатуры 1 на ее управляющем выходе устанавливает5 ся высокий потенциал, а на соответствующемвыключаемойклавишеинформационном выходе клавиатуры 1 возникает последовательность импульсов дребезга выключения низкого потенциала. При появлении первого импульса дребезга выключения он инвертируется мультиплексором 3. На выходе мультиплексора 3 устанавливается высокий потенциал, поступающий на выход б готовности, тем самым импульс готовности окончен. При появлении высоко- го потенциала на выходе мультиплексора 3 переключается элемент И 5. На выходе элемента И 5 устанавливается высокий потенциал, обнуляющий счетчик 4 и удерживающий счетчик 4 в обнуленном со- стоянии. Нулевой код с выходов счетчика 4 поступает на информационные выходы 7 и на адресные входы мультиплексора.

При наличии нулевого кода на адресных входах мультиплексор 3 закрыт, так что на выходе мультиплексора 3 присутствует высокий потенциал, поэтому импульсы дребезга выключения и паузы между ними, действующие на соответствующем информационном выходе клавиатуры 1, не прохо- дят на выход мультиплексора 3 и не влияют на работу устройства.

По истечении времени дребезга выключения устройство оказывается в исходном состоянии.

Предлагаемое устройство имеет низкую потребляемую мощность за счет исключения режима сканирования клавиш клавиатуры при отсутствии изменения состояния клавиш. Счетчик импульсов в этом случае

находится в обнулен ном состоянии, отсутствуют переключения мультиплексора и элемента И, т.е. устройство находится в статическом режиме, характеризуемом наименьшим потреблением мощности. Кроме того, из схемы предлагаемого устройства по сравнению с известным исключены элемент ИЛИ, инвертор и триггер, что дополнительно снижает потребляемую предлагаемым устройством мощность.

Формула изобретения Устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру, мультиплексор,генератор импульсов, счетчик импульсов, элемент И, информационные выходы клавиатуры соединены с информационными входами мультиплексора, адресные входы которого подключены к выходам счетчика импульсов и являются информационными выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, управляющий выход клавиатуры соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом мультиплексора, входом разрешения счета счетчика импульсов и является выходом готовности устройства, выход элемента И соединен с установочным входом счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ручного ввода информации в управляющие или вычислительные системы. Цель изобретения - снижение потребляемой мощности. Устройство содержит клавиатуру 1 с элементами коммутации, мультиплексор 3, счетчик 4 импульсов, элемент И 5, генератор 2 импульсов. Новым в устройстве является то, что дополнительный выход клавиатуры соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом мультиплексора, входом разрешения счета счетчика импульсов и выходом готовности устройства, выход элемента И соединен с установочным входом счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов. Устройство имеет низкую потребляемую мощность за счет исключения сканирования клавиатуры при отсутствии изменения состояния клавиш, а также за счет его упрощения. 1 ил. сл с VI со hO со 00 ю