Устройство для ввода цифровой информации Советский патент 1980 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в составе пультов управления автоматическими (Испытательными комплексами, комплексами управления производством, технологическими процессами, а также для ввода цифровой информации в многомашинные вычислительные комплексы.

Известно устройство с ограниченным числом элементов управления 1, которое содержит наборный узел, шифратор, регистры, цифровое табло и блок памяти. Устройство обеспечивает ввод ограниченного объема информации, заложенной в его памяти. В определенных условиях для решения определенных задач наличие памяти является его достоинством, если есть возможность заранее вычислить коды и заложить их в память. Однако при решении вариационных задач, где коды являются функцией переменных, например при вводе уставок для коррекции траектории объекта, коды заранее вычислить и заложить в память невозможно. Структура данного устройства не позволяет использовать его для решения вариационных задач.

Наиболее близким по технической суш,носии к изобретению является устройство для набора и передачи многоразрядных чисел в ЦВМ 2, содержащее последовательно соединенные наборный узел, шифратор, сдвигающие регистры, цифровое табло, а также формирователь одиночных импульсов. Устройство не имеет ограничений по 5 виду вводимой цифровой информации.

Недостатком данного устройства является высокая вероятность искажения вводимой информащш, так как набираемый код команды проходит сразу на выход устройства. Поскольку код команды набирается последовательно, то все сдвиги на регистрах повторяются на выходе устройства при каледом нажатии клавиш. Некоторые потребители цифровой информации (например,

15 дешифраторы) могут воспринимать неполный код (если нет стробирования, программной пли схемной зашиты) как необходимую информацию, что приводит к искажению информации. К несанкционированной

20 передаче информации может привести смена кода адреса при набранном коде команды. Помехи и сбои также могут привести к несанкционированной передаче информации. Целью изобретения является повышение

25 надежности устройства.

Для достижения поставленной цели в устройство для ввода цифровой информации, содержащее «лавиат фу, подключенную к входу формирователя одиночных им30 пульсов, дешифратор, вход которого соединен с клавиатурой, шифратор, первый вход которого соединен с клавиатурой, второй вход - с выходом дeшифpatopa, группу сдвигающих регистров, первые входы которых соединены с выходом шифратора, а вторые входы подключены к выходу формирователя одиночных импульсов, блок индикации, соединенный с выходами сдвигаюш,их регистров группы, матрицу элементов И, первые входы которых объединены по столбцам и подключены к выходам соответствующих сдвигающих регистров группы, вторые входы объединены по строкам, а выходы подключены к выходным шинам, дополнительно введены формирователь длительности сигналов, вход которого подключен к выходу дешифратора, и дополнительные элементы И, первые входы которых объединены и подключены « выходу формирователя Длительности сигналов, вторые входы подключены к выходу дешифратора, а выходы соединены оо вторыми входами элементов И соответствующей строки матрицы.

На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства.

Устройство содержит клавиатуру / к общему выходу которой подключен формирователь 2 одиночных импульсов. Каждый информационный выход клавиатуры подключен к соответствующему входу шифратора 3. Кол1ИЧ1ество информационных выходов клавиатуры определяется наибольшим основанием системы счисления, в которой работает устройство. Каждая выходная шина шифратора 3 подключена к входу своего двигающего регистра 4i-4/. Количество k выходов шифратора также определяется системами счисления, в которых работает устройство. Выход формирователя 2 подключен к шинам сдвига группы сдвигающих регистров 4i-4k. За исключением первого разряда 5, выход каждого разряда 6, 7, 8 каждого сдвигающего регистра группы 4i- 4k. подключен к первым входам элементов И соответствующего столбца матрицы. Первые входыэлементов-И РЬ JOi и Hi первого столбца матрицы объединены и подключены к выходу второго разряда 6i регистра ь первые входы элементов И 92, lOz, HZ второго столбца матрицы объединены и подключены к выходу второго разряда 62 регистра 2 и т. д., первые входы элементов И 9п, tOn, 11 п п-го столбца матрицы объединены и подключены к выходу последнего разряда 8k k-то регистра.

Вторые входы элементов И 9i-Р„ первой строки матрицы объединены и подключены к выходу дополнительного элемента И 12. Вторые входы элементов И -Wi-lOn второй строки матрицы объединены и подключены к выходу дополнительного элемента И /5 и т. д., а вторые входы элементов И 111-11,1 строки объединены и тттлпучттт 1 IT m Tvon-sr nrinn rTHlX TP ПКЯПГП W.-rO

элемента И 14. Количество строк в матрице, а также количество дополнительных элементов И, (равное числу от) определяется 1 оличеством абонентов, обслуживаемых устройством. Выход каждого элемента И 9i-9п первой строки подключен к соответствующей выходной щине первого выхода 15 устройства для подключения к нему первого абонента. Выход каждого элемента И второй строки подключен к соответствующей выходной шине второго выхода 16. устройства для подключения к нему второго абонента и т. д., а выход каждого элемента И tn-и строки подключей к соответствуЮЩей выходной шине /п-го выхода устройства для подключения к нему т-го абонента.

С выходных шин 17 снимают -код младшего разряда, например код единиц, с выходных шин 18 - код десятков и т. д., а с выходных шин 19 - КОД старшего разряда п-го разряда числа.

Адресный выход клавиатуры подключен к входу дешифратора 20, выход которого

подключен к управляющему входу щифратора 3, ко входу формирователя 21 длительности сигналов и ко вторым входам дополнительных элементов И 12, 13, 14, первые входы которых объединены и подключены к

выходу формирователя 2/ длительности сигналов. Кроме того, выходы одноименных разрядов (KpqMe первых) каждого сдвигающего регистра группы подключены к соответствующим разрядам блока индикации

22.

Устройство работает следующим образом.

Число набирают последовательным кодом (начиная с адреса команды), нажимая

последовательно клавиши на клавиатуре /. При наборе адреса команды с адресного выхода Клавиатуры поступают сигналы на деш1ифратор 20, КО.торый дещифрирует эти сигналы и на соответствующей выходной

щине дещифратора появляется сигнал, который, во-первых, поступает на управляющий вход шифратора 5 и шифратор перестраивается на ту систему счисления, в которой воспринимает цифровую информацию

выбранный абонент, во-вторых, поступает на второй вход одного из дополнительных элементов И 12, 13, 14, который по этому сигналу подготавливает прохождение сигнала на вторые входы элементов И выбранной строки матрицы, для выбора абонента, в-третьих, на формирователь 21 длительности сигналов, по которому формирователь перестраивается на ту длительность посылок, которая оптимальна для выбранного

абонента. Затем набирают последовательным кодом, начиная со старшего разряда, код команды, например, последовательно нажимая клавиши кода команды на клавиатуре /. При этом на соответствующей

тт1ине инЛоомационных выходов клавиатуры

появляется сигнал, который поступает на вход шифратора 3, на выходных шинах которого появляются сигналы в соответствии с числом, набранным.на клавиатуре и закодированным в выбранной системе счисления. Сигналы с выходных шин шифратора 3 поступают, на входы первых разрядов 5i-5fe соответствуюших р-егистров 4i-4,,, которые запоминают состояние шин шифратора. При отпускании клавиш кода команды на вход формирователя 2 подается сигнал для формирования одиночного импульса. Одиночный импульс с формирователя 2 поступает на шины сдвига регистров 4i-4k. Состояние первых разрядов регистров по одиночному импульсу переписывается во вторые разряды 6i-6, а первые устанавливаются в нулевое положение. При этом состояние выходов вторых разрядов регистров соответствует коду старшего разряда набираемого числа. При повторном нажатии на ту же или любую другую клавишу кода команды клавиатуры 1 код цифры этой клавиши снова запоминается на первых разрядах 51-5,, регистров , а при отпускании поступает одиночный импульс сдвига, как описано выше. Состояние вторых разрядов регистров переписывается в третьи, состояние первых разрядов - во вторые. При этом первые разряды снова устанавливаются в нулевое положение, а на выходах третьих разрядов регистров оказывается жод старшего разряда набираемого числа. При наборе «.-разрядного числа устройство работает аналогично, код предыдушего разряда числа сдвигается в одноименных разрядах регистров от младших разрядов К старшим. С выходов регистров (кроме первых разрядов) код набранного числа поступает на вход блока индикации 22 и на первые входы элементов И матрицы, причем с выходов вторых разрядов 1-6k поступает код младшего разряда числа, с выходов последних разрядов fe - КОД старшего разряда числа. Но ни один элемент И 9, 10, 11 матрицы не срабатывает, так как отсутствуют сигналы на вторых входах этих элементов, т. е. код набираемого числа пока не проходит на выход устройства.

Так «ак на втором входе одного из дополнительных элементов И 12, 13, 14 имеется сигнал с дешифратора 20, то по приходу сигнала с формирователя 21 длительности сигналов на первые входы элементов И 12, 13, 14 один из этих элементов (на котором имеется сигнал с дешифратора 20) сработает и выдаст сигнал на вторые входы элементов И соответствуюшей строки матрицы. Элементы И данной строки, на первых входах которых имеются сигналы с выходов регистров, сработают и код набранного числа появится только на выходных шинах одного :из выходов устройства, заданного кодом адреса, и только на время выдачи импульса с формирователя 21 длительности сигналов.

Формирователь 21 длительности сигналов представляет собой блок, способный принять, запомнить сигналы от -клавиатуры и выдать на первые входы элементов И 12-14 импульс определенной длительности. Поскольку каждый абонент может требовать свою оптимальную длительность подачи, формирователь 21 длительности сигналов должен перестраиваться по сигналам с дешифратора. Таким образом, набранный код числа проходит к выбранному абоненту

в течение интервала, определяемого формирователем длительности сигналов. Например, при выборе /п-го абонента сигнал с т-й выходной шины дешифратора 20 поступает на второй вход т-го дополн1ительного элемента И 14, на формирователь 21 длительности сигналов, который перестроится для выдачи по сигналу от клавиатуры импульса, длительностью, оптимальной для т-го абонента, на первые входы элементов

И 12, 13, 14. При этом т-й элемент И 14 сработает и выдаст сигнал на вторые входы элементов И ,, т-й строки матриць, на выходах которых появится код, соответствующий набранному числу на клавиатуре /, причем на выходных шинах 17 появится код младшего числа, на выходных шинах 18 - код десятков и т. д., на выходных шинах 19 появится код старшего -го разряда числа.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает возможность без переходных процессов передавать информацию, предварительно проконтролированную по блоку индикации и санкционированную оператором. Смена информации на регистрах сдвига при нажатии клавиш не повторяеФся на выходе устройства, что исключает возможность восприятия потребителем информации неполного кода. Набранный ошибочный код также может быть заменен на нужный без смены информации на выходе устройства. Смена кода адреса при набранном коде команды не может приводить к несанкционированной передаче

информации. Так как полезная информация передается в определенные моменты, оптимальные для потребителей информации (это время составляет менее 1 % от общего времени ввода), то значительная часть помех и сбоев отсеивается. Тем самым значительно повышается надежность передачи цифровой информащаи.

Форм у л а и зобретения

Устройство для ввода цифровой информации, содержащее клавиатуру, подключенную ко входу формирователя одиночных импульсов, дешифратор, вход которого соединен с клавиатурой, шифратор, первый

вход которого соединен с клавиатурой, второй вход - с выходом дешифратора, группу сдвигающих регистров, первые входы которых соединены с вы.ходом шифратора, а вторые входы подключены к выходу формирователя одиночных импульсов, блок индикации, соединенный с выходами сдвиговых регистров -группы, матрицу элементов И, первые входы которых объединены по столбцам 1И подключены к выходам соответствующих сдвигающих регистров группы, вторые входы объединены по строкам, а выходы подключены к вы.ходным шинам, о чающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены формирователь длительности сигналов, вход которого подключен к выходу дешифратора, и дополнительные элементы И,. первые входы которых объединены и подключены к выходу формирователя длительности сигналов, вторые входы подключены к выходу дешифратора, а выходы соединены со вторыми входами элементов И соответствующей строки матрицы.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское св1идетельство СССР № 393738, кл. G 06 F 3/06, 10.08.73.

2.Авторское свидетельство СССР № 271887, кл. G 06 F 3/02, 26.05.70 (прототип) .