Сенсорный коммутатор Советский патент 1980 года по МПК H03K17/00 

I

Изобретение относится к области автоматики и коми1утационной техники.

Известны сенсорные коммутаторы, Ьодержащие мультиплексор, сенсорные площадки, элементы И-НЕ, счетчик и регистр fl,

К недостаткам устройства относится низкая надежность функционирования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является сенсорный коммутатор, содержащий мультиплексор, каждый из информационных входов которого соединен с соответствующей сетссорной плошадкой, стробирующий вход с шиной тактирования и первыми входами первогои второго элементов И-НЕ, а управляющие входы подключены к выходам первого счетчика и информационным входам регистра, выходы которого соединены с основными выходными шинами, а вход записи подключен к дополнительной выходной шине, к второму входу первого элемента И-НЕ и через первый инвертор к второму входу второго элемента И-НЕ, при этом выход мультиплексора соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, а выход первого элемента И-НЕ подключён к счетному вхоцу первого счётчика . К недостаткам этого устройства относится низкая надежность (функционирования.

Цель изобретения - повышение надежности сенсорного коммутатора. Цель достигается т&л, что в сенсор10ный коммутатор, сод жащий мультиплексор, каждый из информационных входов которого соединен с соответствующей сенсорной площадкой, стробирующий вход - с шиной тактирования и первыми

IS входами первого и второго элементов И-НЕ, а управляющие входы подключены к выходам первого счетчика и информационным входам регистра, выходы кото юго соединены с основньп и выход20ными шинами, а вход записи подключен к дополнительной выходной шине, к вто- рюму входу первого элемента И-НЕ и через первый инвертор к второму входу второго элемента И-НЕ, при этом выход мультиплексора соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, а выход первого элемента И-НЕ подключен к счет ному входу первого счетчика, введены второй счетчик, селектор импульсов и второй инвертор, вход которого соединен с шиной тактирования, а выход - с вторым входом- третьего элемента И-НЕ, выход которого через селектор импульсов подключен к входу сброса второго счетчика, счетный вход которого соеди-, нен с выходом второго элемента И-НЕ, а выход старшего разряда - с дополнительной выходной шиной. Функциональная схема сенсорного ком мутатора представлена на чертеже. Коммутатор содержит мультиплексор каждый из информационных входов которо го соединен с соответствующей сенсорной площадкой 2, стробирующий вход - с шиной 3 .тактирования и первыми входа ми первого и второго элементов И-НЕ 4,5, а управляющие вХоды подключены к выходам первого счетчика 6 и информационным входам регистра 7, выходы которого соединены с основными выходн ми шинами 8, а вход записи подключен к дополнительной выходной шине 9, к второму входу первого элемента И-НЕ 4 и через первый инвертор 10 к второму входу второго элемента И-НЕ 5. Выход мультиплексора соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ 11, а выход первого элемента И-НЕ 4 подключен к счетному входу первого счетчика 6,. Вход второго инвертора 12 соединен с шиной 3 тактирования, а выход - с вторым входом третьего элемента И-НЕ I выход которого через селектор 13 импульсов подключен к входу сброса второ го счетчика 14, счетный вход которо соединен с выходом второго элемента И-НЕ 5, а выход старшего разряда - с дополнительной выходной шиной 9. Сенсорный коммутатор работает следующим образом. В исходном состоянии тактовые импульсы с шины 3 тактирования проходят на выход мультиплексора I с некоторой задержкой и поступают на первый вход элемента H-4iE II, на второй вход которюго поступает инвертированная так товая пocлeдoвaтeльkocть через инвертор 12. На выходе элемента И-41Е 11 при этом формируются короткие паразитные импульсы, длительность которых определяется разностью задержек прохождения импульсов через мультиплексо инвертор 12. Эти импульсы не про--одят на вход сброса счетчика 14, так ак поглощаются селектором 13 импульов 13, и на выходе старшего разряда четчика 14 сохраняется высокий потенциал. Порог селекции селектора 13 устаавливается в 2-3 раза большим, чем лительность паразитных импульсов. Высоким потенциалом на выходе счет- чика 14 через инвертор Ю запирается элемент И-НЕ 5, и тактовые импульсы не проходят на счетный вход счетчика 14. Высокий потенциал сохраняется также на дополнительной выходной шине 9, ,на вхо- де записи регистра 7 и на соответствующем входе элемента И-НЕ 4. Тактовые импульсы, поступающие на вход элемента И-НЕ 4, проходят на счетный вход счетчика 6, который переключается с приходом каждого тактового импульса по переднему фронту. На выходах счетчика 6 происходит Последовательный перебор всех П комбинаций и тем самым сканирование всех П сенсорных площадок 2, под- ключенных к входам мультиплексора I. При касании оператором какой- либо сенсорной площадки 2 на выход мультиплексора I проходят тактовые импульсы с дополнительной задержкой. При этом на выходе элемента И-НЕ 11 выделяются импульсы, совпадающие по времени с задним фронтом тактового импульса и по длительности превышающие порог селекции селектора 13 импульсов. Эти импульсы Проходят через селектор иммульсов и обнуляют счетчик 14. На выходе счетчика формируется потенциал низкого уровня на все касания оператором сенсорной площадки 2. . Потенциалом низкого уровня загпграется элемент И-НЕ 4, и тактовые импульсы не проходят на счетный вход счетчика 6, На выходах счетчика 6 сохраняется кодовая комбинация, соответствующая номеру сенсорной площадки 2, которой коснулся оператор. В момент перехода на выходе счетчика 14 потенциала высокого уровня в низкий происходит запись соответствующей кодовой комбинации в регистр 7. Одновременно через инвертор 10 открывается элемэнт И-НЕ 5, и тактовые импузпэсы проходят на счетный вход счет. чика 14. Пока оператор касается сенсорной площадки, счетчик 14 переключается по переднему фронту тактового импульса и обнуляется импульсами установки в нулевое состояние по задналу фронту так.тового импульсу. (Достояние на выходе старшего разряда счетчика 14 не меняется. При отпускании сенсорной площадки импущ сы установки в нулевое состояние на счетчик 14 не ступают. Как только счетчик 14 насчит и - 2импульсов, на выходе старшего р ряда счетчика 14 появляется по ешшал высокого уровня, и сенсорный коммутатор приходит в исходное состояние. Вре мя заполнения счетчика 14 определяет минимальное , на которое сенсор- ная площадка должна быть освобо вд«1а, чтобы могло зафиксироваться новое на жатие. Число разрядов счетчика 14 определяется из соотношения eog,-|, где F - частота тактовых импульсов. Формула из.обретения Сенсорный коммутатор, сод жащий мультиплексор, каждый из информационных входов которого соединен с соотвег ствующей сенсорной площадкой, стро.бйруюший вход - с 1шга1 й тактирования и первыми входами первого и второго эл« 1ентов И-НЕ, а управляющие входы подключены к выходам первого счетчика и информационным входам регистра, выходы которого соединены с основными выходными шинами, а вход записи подключен к дополнительной выходной шине, к второму входу первого элемента И-НЕ и через первый инвертор к второму входу второго элемента И-НЕ, при этом выход мультиплексора соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, а выход первого элемента И-НЕ подключен к счетному входу первого счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены второй счетчик, селектор импульсов и второй , вход которого соединен с шиной тактированияа выход - с вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого через селектор импульсов подключен к входу сброса второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, а выход старшего разряда - с дополнительной выходной шиной. Источники информации, принятые во внимешме при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 428553, кл. Н 03 К t7/66, 18.11.71. 2. Авторское свидетельство СССР № 575773, кл. Н 03 К 17/ОО, IO.05.76 (прототип).