Устройство для ввода информации Советский патент 1981 года по МПК G06F3/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике ri может у быть использовано в качестве устройства для ввода информации в ЭВМ, а также в устройствах подготовки данных, удаленных на значительное расстояние от вычислительных комплексов и предназначенных для работы с группой абонентов.

Известны устройства для ввода информации в ЭВМ и подготовки данных.

Известно, устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру, регистры, соединенные с блоком памяти, коммутаторы, триг1 еры, элементы И и ИЛИ и блок управления.

Недостатками этого устройства являются сложное управление, большой объем аппаратуры и низкая помехозащищенность 1.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ввода информации, содержащее несколько выносных пультов ввода, соответствующее им количество блоков управления, общий блок управления для всех выносных пультов ввода, причем каждый выносный пульт ввода содержит клавиатуру, входные регистры, соединенные с регистрами памяти, коммутатор, дешифратор и преобразователи параллельного кода в последовательный, а общий блок управления сбстоит из регистра синхронизации, регистра команд, общего регистра команд, преобразователя адреса, регистра записи к группового регистра обмена 2 .

Недостатками известного устройства являются значительные аппаратурJOные затраты, большое количество линий св-язи с блоком управления, зависимость клавиатуры от кода, с которым работает вынрсный пульт ввода, а также невозможность работы с абонентом, удсшенным на значительное расстояние .

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности.

Поставленная цель достигается

20 тем, что в устройство для ввода инфорялации, содержащее клавиатуру, регистр, счетчик, вход -которого срединен со входом устройства, а выход со входом преобразователя кодов, выход которого соединен с информационным входом регистра, распределитель импульсов, введены формирователь контрольного импульса, вход которого соединен с выходом счетчика и входом 30 распределителя импульсов, элемент ИЛИ, первый вход которого соединен : выходом формирователя контрольног импульса, а второй вход - со входом устройства, формирователь управляющи импульсов, выход которого соединен с управляющим бходом регистра, выход которого соединен с выходом устройст ва, первый вход формирователя управляющих импульсов соединен с выходом распределителя импульсов, второй вхо с первым входом элемента ИЛИ,третий вход - с выходом клавиатуры, вход которой соединен с выходом элемента ИЛИ. Кроме того, клавиатура содержит последовательно соединенные селектор импульсов и элементы задержки по чис лу клавиш в клавиатуре, причем вход селектора импульсов соединен со входом клавиатуры, а второй выход соединен со вторым входом каждого элемента задержки, выходы которых соединены с первым контактом соответствующих клавишей, вторые контакты которых соединены с выходом клавиатуры. Такая организация устройства для ввода информации позволяет исключить часть оборудования из него/ а также основное оборудование из выносных пультов ввода и обеспечить их связь с общим блоком управления двумя линиями связи любой длины. При этом увеличивается количество выносных пультов ввода, управляемых общим бло ком управления. Причем увеличение ко личества клавиатур практически не от ражается на объеме оборудования обще го блока управления, а схема клавиатуры не зависит .от кода, с которым работает устройство для ввода информации. На фиг.1 приведена структурная .схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема клавиа ры; на фиг.З - принципиальная схема формирователя управляющих импульсов на фиг.4 - временная диаграмма работы формирователя управляющих импульсов . Устройство содержит счетчик 1, формирователь 2 контрольного импульса, распределитель 3 импульсов, элемент ИЛИ 4, клавиатуру 5, селектор б импульсов, элемент 7 задержки, клави шу 8, формирователь 9 управляющих импульсов, преобразователь 10 кодов, регистр 11, сдвигающий регистр 12, элемент И 13, элемент ИЛИ 14, клавишу 15 переключения регистров клавиатуры/элемент И 16, триггер D-типа 17,триггер 18,элементы И 19 и 20, триггеры 21 и 22 инверторы 23 и 24 и элемент И 25. Счетчик 1 предназначен для получения последовательности импульсов, синхронизирующих работу устройства для ввода информации. Формирователь 2 контрольного импульса обеспечивает формирование импульса, обозначающего начало очередного цикла работы устройства и выполнен как дешифратор заданного кода. Длительность импульса на его выходе отличается от длительности синхроимпульсов. Распределитель 3 импульсов служит для формирования последовательности импульсов обеспечивающих последовательную обработку сигналов от каждой клавиатуры. Элемент ИЛИ 4 служит для передачи в клавиатуру по одной линии связи последовательности синхроимпульсов и импульсов начала цикла. Клавиатура 5 состоит из селектора 6 импульсов, предназначенного для выделения начального импульса от.остальных синхроимпульсов, элементов 7 задержки и клавишей 8. Формирователь 9 управляющих импульсов вырабатывает сигнал, обеспечивающий однократное формирование кода клавиши данной клавиатуры в мот мент времени, когда дребезг клавиши заканчивается. Преобразователь 10 кодов служит для получения из кода, считанного в данный момент со счетчика 1, кода клавиши, в котором должko работать данное устройство. Регистр 11 обеспечивает прием и хранение кода клавиши до выдачи его в ЭВМ или в другой потребитель информации. Устройство работает следующим образом. Импульсы с генератора синхроимпульсов поступают на счетчик 1 и элемент ИЛИ 4 подаются на входы клавиатур. Счетчик 1 отсчитывает серии импульсов, количество которых зависит от количества клавишей в клавиатуре. Импульс, определяющий начало серии, выделяется формирователем 2 контрольного импульса. Относительно этого импульса производится опрос клавишей в клавиатуре. Для того, чтобы передача импульсов в клавиатуру могла осуществляться по одному проводу, первый импульс серии формируется отличающимся от остальных импульсов, например, по длительности. Сигналы через элемент ИЛИ 4 подаются на входы клавиатур 5. В клавиатуре 5 эти сигналы разделяются селектором 6 импульсов и поступают на цепочку элементов 7 задержки. Синхроимпульсы подаются на элементы 7 згщержки для того, чтобы обеспечить точную дискретность величины задержки. Каждый элемент задержки обеспечивает задержку первого импульса серии на величину, равную одному (или более) периоду синхросигнала. Выход каждого элемента 7 задержки через клавиши 8 подклюается к выходной шине клавиатуры 5. ри замыкании какой-либо клавшли 8 на выходе клавиатуры появляется сигнал, задержанный относительно начала серии на величину, определяемую местом подключения данной клавиши к цепочке элементов 7 задержки. Сигналы с выхода каждой клавиатуры 5 поступают на вход соответствующего формирователя 9 управляющих импульсов . Сигналы на выходе каждого их этих формирователей 9 стробируются сигналами с распределителя 3 импульсов, который имеет количество вы ходов , равное количеству клавиатур 5. На выходах распределителя 3 форми руются сдвинутые-относительно друг друга импульсы, длительность которых равна длительности серии импульсов на выходе счетчика. Таким образом, к дый выход формирователя 9 открывается на время формирования одной полно серии импульсов в счетчике 1 .Так как ср батывание клавиши не может ПРОИСХОДИТ чаще, чем через мс (20 нажатий секунду; , то колщество клавиатур оп ределяется как I где к - время ф мирования полной серии импульсов в счетчике. В момент появления сигнала на вых де формирователя 9 код на выходе сче чика 1 соответствует нажатой клавише данной клавиатуры. Это определяется временем от начала серии до появлени сигнала на выходе элемента 7 задержки, к которому подключена нажатая клавиша 8. Количество импульсов, про читанных в счетчике 1 за это время, определяет код нажатой клавиши 8. Та как кодирование клавишей в устройствах для ввода информации обычно долж но соответствовать ГОСТу 13052-67, то код с выхода счетчика 1 проходит на выход устройства через преобразователь 10 кодов. В этом преобразователе происходит перекодирование кода счетчика 1 в код устройства. Код с выхода преобразователя 10 кода посту пает на запись в регистры 11. Запись этого кода в регистр происходит только при появлении сигнала с выхода формиров теля 9 управляющих импульсов. Таким обрйзом, в регистр данной клавиатуры может записываться только код, соответствукиций нажатой клавише данной клавиатуры. В клавиатуре (фиг.2) элементы за держки выполнены в виде сдвигающих регистров 12. В целях экономии оборудования клавиши 8 включены по матричной схеме. При включенной клавише 8 сигнал на выходе клавиатуры 5 появляется при совмещении на элементе И 13 сигналов от двух сдвигающих регистров . В соответствии с этим один сдвигающий регистр вырабатывает п основных тактов, а другой - к дополнительных тактов, вырабатываемых в течение основного такта. Начало работы сдвигающих регистров определяется первым импульсом серии, получав мым с селектора б импульсов, выделение широкого импульса в котором происходит с помощью RC-цепочки. Повторный запуск сдвиггцощего регистра для выработки подтактов осуществляется последним подтактом, пос. :5гпающим на вход через элемент ИЛИ 14. Установка в исходное состояние сдвигс1ющих регистров производится при включении триггера О-типа 17, который включается от заднего фронта импульса последнего такта, а выключается началом первого импульса серий. В связи с этим должна быть предусмотрена задержка между концом последнего такта и началом следующей серии. Та-, кая задержка получаете я, если количест-во импульсов в серии больше, чем количество клавишей в клавиатуре. Клавиши 8 подключаются ко входу элементов И 13, выполненных на элементах И с открытым коллектором и позволяющих объединять их выходы. Это предотвращает сбой при одновременном нажатии на несколько клавишей. Для переключения верхнего и нижнего регистров клавиатуры служит клавиша 15. Сигнал с этого переключателя стробирует сигнал с клавишей 8 на элементе И 16. Если клавиша 15 находится в нижнем положении, то на элемент И 16 поступает единичный потенциал и сигнал через этот элемент проходит без изменения. Если клавиша 15 переведена в верхнее положение, то на элемент И 16 подается синхросигнал с селектора 6, который имеет длительность меньшую, чем сигнал с клавишей В. Следовательно, при переключении регистров клавиатуры изменяе1ся длительность выходного сигнала, в соответствии с .которюй изменяется код на выходе преобразователя 10 кодов. Если нажата клавиша 8 (фиг.З и 4/ с выхода клавиатуры 5 поступают импульсы, задержанные относительно первого импульса серии. Задним фронтом импульса с выхода клавиатуры сначала включается триггер 21, а затем следующим импульсом - триггер 22. Триггер D-типа включается при подаче на вход С положительного перепада напряжения, поэтому для включения триггера от заднего фронта имцульса этот импульс инвертируется инвертором 24. Триггер 22 включается импульсом с выхода клавиатуры 5, если включен триггер 21 и имеется сигнал с распределителя 3 импульсов, обеспечивающий цикл работы данной клавиатуры. Совпадение этих сигналов происходит на элементе И 20, на выходе которого в этом случае появляется отрицательный сигнал. Поэтому задним фронтом импульса .с клавиатуры сигнал на . выходе триггера 22 нереводится в нулевое состояние и через элемент И 25

успевает пройти только один импульс при совпадении на его всех сигналов. Устранение дребезга обеспечивается тем, что через элемент И 25 может пройтиг по крайней мере, только второй импульс с клавиатуры, а время между двумя сигналами с клавиатуры больше времени дребезга сигнала с; клавиши.

Выключение триггеров 21 и 22 про-i исходит после отпускания клавиши 8, . для чего служит триггер 18, включающийся згадним фронтом первого импульса серии, который П)9ходит через инвертор 23 и выключаювдийсгя Сигналом с клавиатурыЗ.Поэтому к началу появления первого импульса серии триггер 18 всегда выключен, если нажата клавиша 8, т.е. появляется сигнал с выносного пульта ввода клавиатуры 5. Если клавиша не нажата, то между двумя первыми импульсами серии сигнал с клавиатуры 5 не появляется и триггер 18 остается включенным. В этом случае появляется сигнал на выходе элемента И 19, которым триггеры 21 и 22 устанавливаются в исходное состояние. Длительность управляющего импульса на выходе элемента И 25 соответствует длительности импульса с выхода клавиатуры 5.

Экономический эффект от применения предлагаемого устройства обеспечива-. ется за счет сокращения объема оборудования, унификации конструкции клавиатур и снижения требований к характеристикам линии связи.

Формула изобретения

входом устройства, а выход - со входом преобразователя кодов, выход которого соединен с информационным входом регистра, распределитель импульсов, отличающееся тем, , что, с целью упрощения устройства, в него введены формирователь контрольного импульса, вход которого соединен с выходом счётчика и входом распределителя импульсов, элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом фосфшрователя контрольного импульса, а второй вход - со входом устройства, формирователь управляющих импульсов, выход которого соединен с управляющим входом регистра, выход

S которого соединен с выходом устройства, первый вход .формирователя управляющих импульсов соединен с выходом распределителя импульсов, второй вход - с первым входом элемента

0 ИЛИ, третий вход - с выходом клавиатуры, вход которой соединен с выходом элемента ИЛИ.

5 содержит последовательно соединенные селектор И1ишульсов и элементы задержки по числу клавиш в клавиатуре, причем вход селектора импульсов . соединен со входом клавиатуры, а второй выход соединен со вторым входом

каждого элемента задержки, выходы которых соединены с первым контактом соответствукхаих клавииюй, вторые контакты KOTOEftDC соединены с выходом клавиатуры.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Статистика, 1977 (прототип).