Устройство для ввода информации Советский патент 1982 года по МПК G06F3/03 

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти .применение в организации связи человека с ЭВМ.

Известно описание к устройству, содержащее механические клавиши, схему кодировки, формирователь строба записи информации в ЭВМ и выходи ной регистр .

Недостатками этого устройства является наличие механических частей, снижающих надежность его работы, высокая стоимость, невысокое быстродействие и большие размеры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство бесконтрольной клавиатуры, содержащее контактные площадки,мультиплексор, регистр счетчик и генератор импульсов, причем выходы контактных площадок соединены с информационными входами мультиплексора, счетные входы которого соединены с выходами смегчика и входами регистра, вход записи которого соединен с выходом мультиплексора, стробирующий вход которого соединен с выходом генератора и стробирук}щими входами регистра и счетчика. Выходы являются выходами устройства 2 .

Недостатками известного устройства является наличие жестких требований к основным рабочим параметрам: фиксированная и малая длитель10ность стробирующего импульса 50 не), а также большая вероятность ложного срабатывания, так как площадь соприкосновения пальца с контактной площаДкой, зависящей от силы нажатия,

15 является неконтролируемой величиной. Вследствие этого при любом случайном касании пальцем контактной площадки может произойти ложное срабатывание.

X

Цель изобретения -, повышение надежности за счет снижения вероятное.ти ложного срабатывания путем регулирования порога срабатывания. 39 Поставленная цель достигается те что в известное устройство, содержа щее клавиатуру, регистр, мультиплек сор, генератор импул11сов и счетчик, выходы.которого подключены к одним входам мультиплексора и информационным входам регистра, выходы которого соединены с выходами устройства введены последовательно соединенные элемент задержки и первый, формирова тель импульсов, элемент 2И-НЕ, первы вход которого соединен с выходом пер вого формирователя импульсов, второ вход с выходом мультиплексора, а вы ход элемента 2И-НЕ соединен с входом записи регистра, и второй формирователь импульсов, вход которого сое динен с выходом генератора импульсо и входом элемента задержки, а выход соединен с входом счетчика, и группа элементов 2И-НЕ, первые входы которых соединены с входом счетчика, а вторые входы - с выходами клавиату ры, выходы элемента 2И-НЕ группы соединены с другими входами мультиплексора. Структурная схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый формирователь 2 импульсов, второй формирователь 3 импульсов, клавиатуру Ц, мультиплексор 5 счетчик 6, регистр 7, группу 8 элементов 2И-НЕ, элемент 9 2И-НЕ, регулируемый элемент 10 задержки. Сенсорный эффект в предлагаемом устройстве обуславливается следующим чем больше площадь соприкосновения пальца с контактной площадкой, тем больше накопление заряда на эмиттерном переходе одного из входов логического элемента 2И-НЕ. Вследствие внесения дополнительной емкости,величина емкости эмиттерного перехсзда входного многоэмиттерного транзистора возрастает и влияет на крутизну зависимости накопления заряда от времени и, следовательно, на момент времени достижения уровня срабатывания. Таким образом, для заданного уровня срабатыван1«1 схемы в устройстве подбирается длительность стробирующего импульса для элементов группы 2И-НЕ. Этим обеспечивается регулируемость срабатывания сенсорного устройства. Устройство работает следующим образом. Счетчик 6 по импульсам, поступающим с второго формировтеля 3, вырабатывает код, поступающий на счетные входы мультиплексора 5 и информационные входы регистра 7. При отсутствии касания контактных площадок на все управляющие входы мультиплексора 5 через все элементы 8 2И-НЕ поступают импульсы заданной длительности. При этом на выход мультиплексора 5 проходит сигнал той контактной площадки, номеру которой соответствует код счетчика 6, находящегося на счетных входах мультиплексора 5 в данный момент. Длительность импульса на выходе мультиплексора 5 определяется вторым формирователем 3. Таким образом, на выходе мультиплексора 5 и соответственно, первом входе элемента 9 2И-НЕ, образуется последовательность импульсов. На другой вход элемента 9 2И-НЕ поступает последовательность стробирующих импульсов. При отсут ствии касания контактной площадки, длительности импульсов таковы, что на выходе элемента 9 2И-НЕ постоянно , поддерживается единичный потенциал. Рассмотрим процесс, происходящий при касании контактных площадок. Изложенный принцип работы сенсорного элемента основан на увеличении емкости эмиттерного перехода логического элемента 2И-НЕ, что приводит к увеличению времени накопления заряда на эмиттерном переходе. Таким образом, передний фронт импульса, поступающего с выхода одной из группы элементов 2И-НЕ (вход его соединен с контактной площадкой), оказывается задержанным на времени t. Следовательно, на выходе мультиплексора 5 появляется импульс, соответствующий данной контактной площадке, сдвинутый на i по временной оси, что позволяет стробирующему импульсу с формирователя 2 переключить элемент 9 2И-НЕ в состояние нуля и записать код счетчика 6 в регистр 7. При этом величина зависит от силы нажатия на площадку, так как с увеличением давления увеличивается площадь соприкосновения. Регулируя соотношение моментов появления импульсов на выходах фopмиpoвateлeй 2 и 3 можно добиться срабатывания схемы только в заданном диапазоне силы нажатия на контактную площадку, так как на выходе элемента Э 2И-НЕ потенциал логического нуля может появиться только в том случае когда за время t (задержки переднего фронта импульса) на выходе эле мента 9 2И-НЕ появляется стробирующий сигнал, т.е. сигнал с первого , формирователя 2. Появившийся уровень логического нуля на выходе элемента 9 2И-НЕ разрешает запись в регистр 7, в который с выходов счетчика 6 записывается код, соответствующий номеру контактной площадки клавиатуры 4 в двоичном коде, с которой произошло касание. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет работать в широком диапазоне изменения частоты генератора импульсов и дает возможность регулировать порог для исключения ложного срабатывания, тем самым повышая надежность устройства. Формула изобретения Устройство для ввода, информации, содержащее клавиатуру, регистр, муль типлексор, генератор импульсов и счетчик, выходы которого подключены 34 к одним входам мультиплексора и информационным входам регистра, выходы которого соединены с выходами устройства, отличающеес.я тем, что,с целью повышения надежности устройства, в него введены последовательно соединенные элемент задержки и первый формирователь импульсов, элемент 2И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, второй вход с выходом мультиплексора, а выход элемента 2И-НЕ соединен с входом записи регистра, и второй формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов и входом элемента задержки, а выход соединен с входом счетчика, и группа элементов 2И-НЕ, первые входы которых соединены с входом счетчика, а вторые входы - с выходами клавиатуры, выходы элементов 2И-НЕ группы соединены с другими входами мультиплексора . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Клавиатура Видеотон Ц В. 2. Электроника, 1975 г., N , с. 62-63 (прототип).