Устройство для ввода информации Советский патент 1982 года по МПК G06F3/02 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относится к цифровой технике и предназначено для ручного ввода информации в каналы связи, вычислительные, измерительные и печатающие устройства.

Известно серсорное устройство для ввода информации, реагирующее на касание клавиш пальцем оператора. Оно срабатывает при касании пальцем одного контакта, т. е. при подключении к устройству емкости тела оператора относительно земли питания.

Сенсорные клавиши этого устройства , выполнены в виде контактных элементов, соединены с первыми входами схем И, на вторые входы которых поступают короткие положительные импульсы. Увеличение емкости клавиши, при прикосновении к ней пальца оператора, вызывает пропадание импульсов на выходе соответствующей схемы И, которое фиксируется и преобразуется в код, соответствующий данной i клавише 1 .Недостатком устройства является его низкая информационная надежность, вызванная слабым влиянием изменения емкости на одном из входов вентиля на временные параметры импульса, поступающего на другой его вход. Это вызывает необходимость применения схем с повышенным быстродействием, необходимость компенсации разброса JO параметров сенсорных клавиш и разброса нерегламентированных входных параметров вентилей и обуславливает высокую сложность устройств.

5 Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ввода информации, содержащее коммутационные элементы, связанные с входами схем И груИпы, подключенных к входам шифратора, выходы которогоподсоединены к входём регистра и к входам схемы ИЛИ, генератор импульсов, выход которого соединен с распределителем импульсов t2;i. 3938 Недостатком устройства является его сложность. Цель изобретения - повышение надеж ности устройства. Цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержа щее коммутационные элементы, выходы которых соединены с выходами переключателей и с входами элементов И группы, выходы которых соединены с входами шифратора, первый вход которого соединен через первый элемент задержки с первым входом элемента ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами шифратора, генератор импульсов выход которого,соединен с входом распределителя импульсов, первый выход которого соединен, с входами переключателей, регистр, введен блок фиксации временного сдвига, первый- вход которого соединен с вторым выходом распределителя импульсов, выход блока фиксации временного сдвига соединен с первым входом регистра, другие входы которого соединены с другими входа ми элемента ИЛИ, выход которого соеди нен с вторым входом блока фиксации временного сдвига. Кроме того, блок фиксации временного сдвига содержит элемент И, вход которого соединен с входом второго элемента задержки и является первым входом блока фиксации временного сдви га, выход второго элемента задержки соединен с первым входом триггера, второй вход которого является вторым входом блока фиксации временного сдви га, выход триггера Ьоединен с вторым входом элемента И, выход которого является выходом блока фиксации временного сдвига. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства в одномодульном варианте; на фиг. 2 - то же, в много модульном варианте; на фиг. 3 - временные диаграммы устройства. Устройство содержит переключатель 1, группу элементов И 2, общую шину 3, первый выход Ц распределителя импульсов, распределитель 5 импульсов, коммутационные элементы 6, генератор 7 импульсов, шифратор 8, регистр 9, элемент ИЛИ 10, блок 11 фиксации временного сдвига, первый вход 12 блока фиксации временного сдвига, второй вход 13 блока фиксации времанного сдвига, второй выход 1 распределителя импульсов, триггер 15, элемент И 16, второй элемент 17 задержки, первый выход 18 триггера, первый вход 19 шифратора, первый элемент 20 задержки, модуль 21, группу элементов ИЛИ 22, второй элемент И 23, клавиши 2, первый ЁХОД 25 модуля, группу элементов 26 задержки. В качестве переключателя 1 можно использовать схемы усилителей с открытым коллекторным выходом, которые преобразуют положительный потенциал на входе -,в высокоимпедансное состояние на выходе, а нулевой потенциал на входе - в низкий выходной импеданс. Нумерация диаграмм на фиГ. 3 соотBeTctByeT номерам элементов на фиг. 1 и 2. Устройство работает следующим образом. На входы всех переключателей 1 поступает положительный зондирующий импульс с выхода k распреде лителя 5 импульсов. При низком выходном импедансе на выходе переключателя 1 емкость коммутационного элемента 6 (относительно земли питания) разряжена, и на выходе группы элементов И 2 имеется потенциал логической единицы. В случае обрыва на выходе переключателя 1 емкость коммутационного элемента 6 заряжается током по экспоненциальному закону (диаграмма I на фиг. 3). При достижении определенного порога происходит срабатывание элемента И 2 группы, что, в случае,отсутствия касания, вызывает появление нулевого кода на выходе шифратора 8 и, соответственно, логического нуля на выходе элемента ИЛИ 10. Касание пальца оператора к коммутационному элементу 6 приводит к изме(4ению емкости коммутационного элемента 6. При этом параметры цепи заряда изменяются, наклон экспоненты уменьшается, следовательно, точка порога срабатывания элемента И 2 группы сдвигается (диаграмма I фиг. 3). Это приводит к появлению на некоторое вревремя в начале зондирующего импульса комбинации логических единиц на выходах шифратора 8, которая соответствует коду выбранного коммутационного элемента 6. (Исключение составляет лишь коммутационный элемент, имеющий нулевой код). Наличие этой комбинации, в свою очередь, приводит к сдвигу отрицательного фронта импульса на выходе элемента ИЛИ 10, который обнаруживается блоком 11 фиксации временного сдвига. Информация о сдвиге фронта сигнала фиксируется последовательностью импульсов на выходе 1 распределителя 5 импульсов и второго элемента 17 задержки, сдвинутыми относительно друг друга и расположенными в зоне сдвига фронта на выходе элемента ИЛИ 10. Их расположение определяется тем, что величина сдвига фронта зависит от площади роприкосновения пальца оператора с коммутационным элементом 6 (эта площадь влияет на величину подсоединяемой емкости). Как только отрицательный фронт на выходе элемента ИЛИ 10 сдвинется до такой степени, что задержанный вторым элементом 17 задержки импульс на первом входе триггера 15 будет совпадать с состоянием логической единицы на его втором входе, триггер 15 перейдет в единичное состояние. Логическая единица с первого выхода триггера 15 разрешает прохождег иe следующего импульса с выхода 1 распределителя 5 импульсов через элемент И 16 на первый вход регистра 9Импульс с выхода 1k распределителя 5 импульсов поступает несколько раньше импульса с выхода второго элемента 17 задержки и находится посредине зоны сдвига, т. е. записывает уже надежную информацию на других входах регистра 9, в то время как триггер 15 срабатывает на пороге его чувствительности. При прикосновении к клавише, имеющей код 00....О (она связана с первым входом 19 шифратора 8), на выходах шифратора 8 сдвига фронта, сигнала не происходит, но сдвиг на выходе элемен та ИЛИ 10 происходит непосредственно за счет сдвига фронта на выходе первого элемента И 2 группы, первый элемент 20 задержки компенсирует задержку, вносимую шифратором 8. В случае выполнения устройства в многомодульном варианте (фиг. 2) oneратор, чтобы вызвать запись кода в регистр Э, касается нескольких коммутационных элементов 6 через соответствующие группы элементов И 2, связан ных с входами модулей 21:шифратора 8 Происходит сдвиг фронта на выходах группы элементов ИЛИ 22. Как только оператор коснется всех коммутационных элементов 6, принадлежащих данной 9 5 клавише 24, произойдет сдвиг фронта сигнала на выходе второго элемента И 23t который зафиксируется на триггере 15 блока 11 фиксации временного сдвига. Следующий импульс с выхода Il распределителя 5 импульсов через элемент И 16 запишет код клавиши 24 на регистре 9. В случае прикосновения к клавише, соответствующей коду 00 О, сдвиг фронта сигнала на выходе второго элемента И 23 происходит за счет сдвига фронтов сигналов на выходах элементов И 2 группы, соединенных с первыми входами 25 каждого модуля 21 ; шифратора 8. Группа элементов 26 задержки компенсирует временные задержки, выносимые модулями 21 шифратора 8. Применение переключателей 1 импеданса и соответствующее подключение группы элементов И 2 значительно повышает чувствительность устройства к . изменению емкости, вносимой при касании пальца оператора к коммутационному элементу 6. Повышение чувствительности устройства значительно повышает его информационную надежность. Формула изобретения 1. Устройство для ввода информаг ции, содержащее коммутационные элементы, выходы которых соединены с выходами переключателей и с входами элементов И группы, выходы которых соединены с входами шифратора, первый вход которого соединен через первый элемент задержки с первым входом элзмента ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами шифратора, генератор импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, первый выход которого соединен с входами переключателей, регистр, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введен блок фиксации временного сдвига, .первый вход которого соединен с вторым выходом распределителя импульсов, выход блока фик сации временного сдвига соединен с :первым входом регистра, другие входы которого соединены с другими входами эпе1данта И1Ж, выход которого соединен с вторым входом блока фиксации временного сдвига. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фиксации временного сдвига содержит элемент И, вход которого соединен с входом Btoporo элемента задержки и является первым входом блока фиксации временного сдвига, выход второго элемента задержки соединен с первым входом триггера, второй вход которого является вторым входом блока фиксации временного сдвига, выход триггера соединен с вторым входом элемей PU9.f

та И, выход которого является выходом блока фиксации временного сдвига,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).

. 2

Насанив

К ±Риг.з