Устройство для ввода информации Советский патент 1983 года по МПК G06F3/02 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к устройствам систем управления и вычислительной техники и может быть использовано для повышения эффективности взaимoдeйctвия оператора с ЭВМ в сложных человеко-машинных системах, например на борту летательного аппарата, где необходим оперативный ввод информации в ЭВМ для изменения режимов работы систеж, оперативного кон троля и т.д.. Известно устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру с датчиками нажатия и блок формировав ния кода, который в свою очередь вкл чает в себя мультиплексоры, счетчик, генератор тактовых импульсов, элемен ты И и ИЛИ. Устройство используется для ввода информации в ЭВМ. В данном устройстве в момент нажатия на клав шу блок формирования кода формирует код нажатой клавиши и сигнал прерывания. По сигналу прерывания в ЭВМ вводится код нажатой клавиши f 1 . Недостатком устройства является невысокая надежность. Наиболее близким к изобретени1б является устройство для ввода информации, содержащее две группы клави-. атуры, два блока формирования кода, коммутатор, триггер, два одновибратора. Кроме того, устройство срдержит регистры, генератор временных сигналов, элемент задержю), элемент И. Устройство позволяет осуществить ввод информации для перехода на новый режим работы при касании соответствующей клавиши с последующим возвратом на основной режим работы при снятии касания. При касании с последующим нажатием происходит фиксация нового режима работы {,2 . Недостатком устройства является относительно сложное Конструктивное построение за хчет наличия генера- тора временных сигналов и регистров для хранения кода предыдущего и записи в выходной регистр либо кода нового режима, либо кода предыд щего режима. Указанные блоки являются необходимыми при вводе информации в какиелибо специализированные устройства (например, индикаторное табло, систе мы контроля и т.п.). При использовании данного устройства для ввода информации в универсальные устройства обработки данных ЭВМ имеется возможность часть операций устройства ввода выполнять в самой ЭВМ, Это объясняется тем, что такие операции, как запоминание кода режима, замена кода текущего режима на код предыдущего режима, замена кода текущего ре жима на код предыдущего режима легко выполняются в ЭВМ программно без каких-либо конструктивных изменений. Это позволяет конструктивно упростит устройства ввода при сохранении его функций. Недостатком устройства является также отсутствие возможности ввода информации для изменения режима работы системы при отказе одной из гру клавиатуры. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности. Эта цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее первую и вторую клавиатуры, первый и второй блоки формирования кода, триггер, коммутатор и первый и второй одновибраторы, введены третий одновибратор и первый и второй елементы ИЛИ, причем выход первой клави атуры соединен с входом первого блок формирования кода, а выход второй кл виатуры соединен с входом второго бл ка формирования кода, информационные выходы первого и второго блоков формирования кода соединены соответстве но с входами первой и второй групп коммутатора, а управляющие выходы пер вого и второго блоков формирования кодов соединены соответственно с входами первого и второго одновибраторов, выходы которых подключены к входам триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первым и вторым переключающими входами коммутатора, первый и второй входы первого элемента ИЛИ соединены соответственно с прямым выходом триггера и входом второго одновибратора, а выход первого: элемента ИЛИ соединен с запирающим входом коммутатора и входом третьего одновибратора, выходы одновибраторов соединены с входами второго элемента И ПИ, выход которого является выходом прерывания устройства, а информационными выходами устройства являются выходы коммутатора. Коммутатор содержит элементы 2И2И-ИЛИ и первый и второй элементы И, причем выходы элементов 2И-2И-ИЛИ являются информационными выходами коммутатора, первые и третьи входы элементов 2И-2И-ИЛИ являются соответственно входами первой и второй У-рупп коммутатора, а вторые и четвертые входы подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, первые входы которых являются соответственно первым и вторым переключающими входами коммутатора,- а соединенные между собой вторые входы первого и второго элементов И являются запирающим входом коммутатора. При необходимости возврата на предыдущий режим на выходе устройства формируется специальный нулевой код, который вводится а ЭВМ. Данный код является для ЭВМ признаком того, что необходим переход на предыдущий режим работы, код которого хранится в памяти ЭВМ. Это позволяет не хранить код предыдущего режима в устройстве ввода и за счет этого упростить его конструкцию. Для этого информационные выходы устройства через коммутатор соединяются с кодом первой или рторой групп клавиатуры в зависимости от состояния триггера, управляемого сигналом появления нажатия и касания соответственно. Кроме того, при снятии касания происходит выдача на информационные выходы устройства нулевого кода за счет запирания коммутатора в этих условиях и формирования сигнала прерывания. Повышение надежности достигается во-первых, за счет того, что управление триггером происходит с помощью одновибраторов, что позволяет предотвратить блокировачие управления при отказах датчиков клавиатуры. За счет этого при отказе первой (датчиков касания) клавиатуры имеется возможность фиксации режима с помощью второй (датчиков нажатия) клавиатуры, а при отказе датчиков нажатия имеется возможность временного перехода на новые режимы работы с помощью датчи ков касания. Указанные особенности функциониро вания позволяют упростить схему упра ления коммутатором за счет использования элементов ИЛИ и выходов тригге ра для осуществления функций как nep ключения, так и запирания. На фиг, 1 приведена функциональна схема устройства для ввода информации, на фиг. 2 - схема KoMMyTatopa устройства. Устройство для ввода информации содержит первую и вторую клавиатуры 1 и 2, два блока 3 и i формирования кода, коммутатор 5, Два одновибратора 6 и 7, триггер 8, элемент ИЛИ 9, одновибратор 10, элемент ИЛИ 11, эле менты 2И-2И-ИЛИ 12 и два элемента И 13 и 11. Устройство работает следующим образом. При касании к клавише, в момент к сания , первый блок 3 .формирования кода формирует информационный код, который поступает на входы второй группы коммутатора 5. Одновременно формируется управляющий сигнал, свидетельствующий о факте касания, который поступает на вход второго одновибратора 7 срабатывающего по переднему фронту импульса, и на второй вход первого элемента ИЛИ 9. Сигнал с выхода второго одновибратора 7 поступает на вход триггера, переводя его в пассивное состояние, и на вход второго элемента 11 ИЛИ. В этом случае на втором переключающем и запирающем входах появляются сигналы логической единицы, а на первом переключающем входе - сигнал логического нуля. Под действием этих сигналов происходит коммутация выходов первого блока 3 формирования кода с информационными выходами устройства {Через входы второй группы коммутатора 5. Таким образом, на информационных выходах устройства присутствует код касания, сформированный первым блоком 3 формирования кода, а на выходе второго элемента ИЛИ :11 формируется сигнал прерывания. При взаимодействии устройства с ЭВМ по сигналу прерывания в ЭВМ вводится код касания, сформированный первым блоком формирования кода, и система переходит в новый режим работы. При снятии касания, когда оператор не производит нажатие,.срабатыва ет по заднему фронту импульса третий одновибратор 10, а сигнал на выходе первого элемента ИЛИ 9 становится равным нулю. В этом случае на запирающий вход коммутатора 5 поступает сигнал логического нуля, который запирает коммутатор 5. Таким образом, на информационных выходах присутствует нулевой код, в на выходе второго элемента ИЛИ 11 формируется сигнал прерывания. При взаимодействии устройства с ЭВМ по сигналу прерывания в ЭВМ вводится нулевой код, который для ЭВМ является признаком того, что необходим переход на предыдущий режим работы, и система возвращается на предыдущий режим работы,- . При касании с последующим нажатием в момент нажатия второй блок формирования кода формирует информационный код, который поступает на входы первой группы коммутатора 5. Одновременно формируется управляющий сигнал, свидетельствующий о факте иажатия, который поступает на вход первого одновибратора 6, срабатывающего по переднему фронту импульса. Сигнал с выхода первого одновибра- тора 6 поступает на вход триггера 8, переводя его в активное состояние, и на вход второго элемента ИЛИ 11. В этом случае на первый переключающий и запирающий входы коммутатора 5 поступает сигнал логической единицы а на второй переключающий вход - сигнал логического нуля. Под действием этих сигналов происходит коммутация выходом второго блока k формирования кода с информационный выходами устройства через входы первой группы коммутатора 5. При нажатии сигнал логической едиьмцы, поступающий с прямого выхода триггера 8 на первый вход первого элемента 9 блокирует запирание коммутатора 5 при снятии касания. Таким образом, на информационных выходах устройства присутствует код нажатия, сформированный вторым блоком 5 формирования кода, а на выходе второго элемента ИЛИ 11 формируется сигнал прерывания. При взаимодействии устройства с ЭВМ по сигналу прерыв ания в ЭВМ вводится код нажатия, сформированный вторым блоком формирования кода и фиксируется новый режим работы системы. В случае отказа клавиатуры 1 при касании к клавише не появляется сиГ : 7 нал на выходе первого бпока 3 формирования кода, (отказ первого рода) или присутствует сигнал при отсутствии касания (Ьтказ второго рода). В обоих случаях :на выходе первого одновибратора 6 отсутствуют сигналы управления триггером 8 для переключения коммутатор(а 5. В этих условия ввод информации :может быть осуществл с помощью клавиа1туры 2, При нажатии происходит формирование управляющего сигнала, который вызывает срабаты вание второго од|новибратора 7, под действием которого триггер 6 переходит в,активное состояние и переключа ет коммутатор 5 на код клавиатуры 2 Таким образом, устройство сох1эаняет работоспособность в случае отказов клавиатуры 1 (как первого, так и вто рого родов). В этом случае ввод информации для изменения режима работы осуществляется с помощью клавиатуры 2. В случае же отказа клавиатуры 2 сохраняется возможность кратковременного перехода на новый режим рабо ты при касании к; клавише и возврата на основной режим при снятии касания. В результате использования изобретения сокращаемся число ошибочных действий оператора, что приведет к повышению эффективности взаимодействия человека с ЭВМ Это приведёт в свою очередь к;повышению уровня безопасности и надежности функционирования человеко -машинных систем в целом. Формула изобретения 1. Устройство для ввода информации, содержащее фервую и вторую клавиатуры, первый и второй блоки формирования кода, триггер, коммутатор и первый и BTopofji одновибраторы, отличающееся тем, что, с целью упрощений устройства и повышения его надежнс сти, в него введены третий одновиЕ ратор и первый и второй элементы ИЛИ, причем выход первой клавиатуру соединен с входом первого блока формирования кода, а no выход второй клавиатуры соединен с входом второго блока формирования кода, информационные выходы первого и второго блока формирования кода соединены соответственно с входами первой и второй групп коммутатора, а управляющие выходы первого и второго блоков формирования кодов соединены соответственно с входами первого и второго одновибраторов, выходы которых подключены к входам триггера, прямой и инверсный выходы ког торого соединены соответственно с первым и вторым переключающими входами коммутатора, первый и второй входы первого элемента ИЛИ соединены соответственно с прямым выходом три|- гера и входом второго одновибратора, а выход первого элемента ИЛи соединен с запирающим входом коммутатора и входом третьего одновибратора, выходы, одновибраторов соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом прерывания устройства, а информационными выходами устройства являются выходы коммутатора, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что коммутатор содержит элементы 2И-2И-ИЛИ и первый и второй элементы И, причем выходы элементов 2И-2И-ИЛИ являются информационными выходами коммутатора, первые и третьи входы элементов 2И-2И-ИЛИ являются соответственно входами первой и -второй групп коммутатор а, а вторые и четвертые входы подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, первые входы которых являются соответственно первым и вторым переключаю щими входами коммутатора, а соединенные между собой вторые входы первого и второго элементов И являются запирающим входом коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вайда Ф., Чокань А. Микро-ЭВМ. М., Энергия, 198t), с. 86, рис. 337. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2961356, кл. G06 F3/02, 1980 (прототип).