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

Изобретение относится к систе мам управления и вычислительной технике и м|шет быть использовано для повышения эффективности взаимодействия оператора с ЭВМ в сложных челове ко-машинных системах, например, на борту летательного аппарата, где необходим оперативный ввод информации в ЭВМ для изменения режимов работы системы, оперативного контроля ит.д. Известно устройство для ввода информации, содержащее клавиатуру с да чиками нажатия и блок формирования кода, который включает в себя мультиплексоры, счетчик, генератор такто вых импульсов, элементы И и ИЛИ. В данном устройстве в момент нажатия на клавишу блок формирования кода формирует код нажатой клавиши и сигнал прерывания. По сигналу прерывания ЭВМ вводит код нажатой клавиши l 1. Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает удобств6 временного перехода на новый режим работы с последующим возвратом на предыдущий режим. ; Наиболее близким по технической СУ114НОСТИ к предложенному является ус+ройство для ввода информации, содержащее клавиатуру, два блока формирования кода, два одновибратора, триггер элемент ИЛИ, элемент И, блок ключей. БЛОК формирования кода построен на основе шифратора и элемента ИЛИ. Кроме того, устройство содержит регистры, генератор временных сигналов, элемент задержки. Данное устройство позволяет осуществить ввод информации для перехода на новый режим работы при касании соответствующей клавиши с последующим возвратом на предыдущий режим работы при снятии касания. При касании с последующим нажатием происходит фиксация нового режима работы С 2. Недостатком известного устройства является сложное конструктивное вы399попнение. Сочетание датчиков касания и нажатия на каждом органе управления создает наиболее благоприятные ус ловиядля ввода информации. Однако это требует в два раза большего количества датчиков, расположенных на кла виатуре, что удорожает и конструктивно усложняет устройство. Поэтому использование данного технического реше ния является (Оправданным в весьма отсветственных условиях, В простых системах управления, использующих клавиатуры с большим числом функциональных клавиш, применение известного технического решения может оказать ся нецелесообразным. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства за счет обеспечения необходимых функций при помощи только одной группы клавиатуры V(с Дат чиками только прикосновен -(я или только нажатия). Для достижения поставленной цели в устройство для вьода информации, со держащее клавиатуру, первый и второй блоки формирования кода, блок ключей, первый и второй одновибраторы, триггер, элемент ИЛИ и первый элемент И, введены блок сравнения кодов, муль тивибратор, элемент И-НЕ, второй и третий элементы И, причем выход клавиатуры соединен с первым входом первого формирователя кода и входом второго формирователя кода, первый выход которого соединен с первым входом бло ка сравнения и первым входом блока .ключей, второй вход которого соединен с выходом триггера и с первым вхо дом первого элемеи-;а И, второй вход которого соединен с выходом первого одновибратора и входом мультивибратора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, пэрвым входом элемента И-НЕ и вторым входом первого формирователя кода, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и .вторым входом элемента И--НЕ выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен -с третьим входом второго элемента И и выходом второго одновибратора, вход которого соединен с входом первого одновкбратора и вторым выходом второго блока фор мирова1«1Я кода, первый вход триггера соединен с выходом второго элемента И, второй вход соединен с выходом тре 1 4 . тьего элемента И и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход элемента ИЛИ является первым выkoдoм, устройства, выход блока ключей явл.яется вторым выходом устройства. Первый блок формирования кода содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульс9в, элемент И, счетчик, мультиплексор, одновибратор и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом одновибратора, второй вход соединен с входом одновибратора и выходом мультиплек сора, первый вход которого является первым входом блока, второй вход мультиплексора является выходом блока и соединен с выходом счетчика, вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого является BtopUM входом блока, второй вход элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третий вход соединен с выходом элемента ИЛИ. Второй блок формирования кода имеет такое же конструктивное построение что и первый , за исключением одновибратора и элемента ИЛИ. При этом выход мультиплексора непосредственно связан с соответствующим входом элемента И, а управляющим выходом блока является выход элемента И, Сохранение функций устройством в условиях одной группы клавиатуры обеспечивается за счет того, что введенные новые элементы позволяют при однократном воздействии на клавишу производить переход на новый режим с фиксацией его после снятия воздействия, а при двукратном воздействии с до- . статочно быстрым повторением производить переход на новый режим с возвратом на предыдущий после снятия воздействия. Для обнаружения многократного воздействия предусмотрен ждущий мультивибратор, который в момент снятия воздействия с клавиши формирует импульс определенной длительности, в течение которого производится контрЬль повторного воздействия; При обнаружении повторного воздействи,я триггер переключается таким образом, чтобы в момент снятия воздействия формировалея нулевой код возврата на информационных выходах и сигнал прерывания на выходе прерывания. При этом необходимо различать повторные воздействия на одну и ту же клавишу {после снятия воздействия - возврат на предыдущий режим) и повторные воздействия на другую клавишу (в момент воздействия - переход на соответствующий этой клавише режим). Для различения этих ситуаций предусмотрен блок ср внения кодов текущей и ранее нажатой клавиши, выход, которого управляет логикой триггера, Для запоминания кода ренее нажатой клавиши используется первый блок формирования кода, выполненный таким образом, чтобы до окончания действия импульса ждущего мультивибратора, сохранять на выходах прежний код (замораживание блока формирования кода). Для этого предусмотрен специальный запирающий вход блока в виде отдельного входа элемента И. При этом для коррекции задержки переднего фронта импульса ждущего мультивибратора относительно момента снятия воздействия на клавишу вве дена цепь из одновибратора и элемента ИЛИ, вносящая задержку в процессе размораживания блока форпирования кода. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для ввода информации; на фиг. 2 - фуи(а4иональная схема первого блока формирования кода. Устройство дпя ввода информации содержит клавиатуру V, два блока 2 и 3 формирования кода, два одновибратора i и 5, триггер 6, элемент ИЛИ 7 элемент И 8, блок 9 ключей, блок 10 сравнения кодов, мультивибратор 11, элемент Н-НЕ 12, эяемент И 13 и , Элемент ИЛИ 15, генератор 1б тактовых импульсов, элемент И. 17, 18, мультиплексор 19, одновибраг тор 20. Устройство работает следушцймобразом, При первичном воздействии на клавишу (прикосновении или нажатии в за висимости от типа клавиатуры 1) блоки 2 и 3 формирования кода {)ормируют код, соответствующий этой клавише. На выходе блока 10 сравнения кодов появляется сигнал логической единицы, свидетельствующий о совпадении кодов. Второй блок 2 формирования ко да формирует также управляющий сигнал, который вызывает срабатывание второго одновибратора 5 (по переднему фронту), Сигнал одновибратора 5 через третий элементИ 14 поступает 16 на R-jBXOA триггера 6, переводя его в пассивное состояние, и на вход элемента ИЛИ 7 для формирования сигнала пр ывания. Сигнал логического нуля с выхода триггера 6 открывает блок 9 ключей. На информационных выходах устройства появляется код клавиши. По сигналу прерывания ЭВМ вводит код клавиши и система переходит . в соответствующий режим работы. При снятии воздействия с клавиши срабатывает первый одновибратор i (по заднему фронту), сигнал которого поступает на входы ждущего мультивибратора 11 и.первого элемента И 8. Ждущий мультивибратор формирует импульс заданны) длительности, замораживающий первый блок 3 формирова-. ния кода. Сигнал логического нуля с выхода триггера б блокирует прохождение сигнала одновибратора Ц на выход прерывания устройства, ввода информации в ЭВМ не происхо/: т и, следовательно, не происходит изменений режима работы си стемы. Когда воздействие произведено до истечения действия импульса ждущего мультивибратора 11, вызванного снятием первичного воздейстю1я, срабатывает одновибратор i5f сигнал которого через второй,элемент И 13 поступает на S-вход триггера 6, переводя его в активное состояние. Сигнал логической единицы триггера 6 запирает блок 9 ключей и на информацион-ных выходах устройства появляется нулевой код, являющийся для ЭВМ признаком возврата на предыдущий режим работы. Однако этот код сразу в ЭВМ не вводится ввиду отсутствия сигнала прерывания. При снятии вторичного воздействия с клавиши срабатывает «первый одновибратор k, сигнал которого поступает через элементы И 8 и ИЛИ 7 на вход прерывага я устройства. По сигналу прерывания ЭВМ вводит нулевой код и система возвращается на предыдуи Й режим. Когда воздействие на другую клавишу произведено до истечения действия импульса ждущего мультивибратора 1 1 , вызванного снятием первичного воздействия, второй блок 2 формирования кода формирует код вторичного воздействия, а первый блок 3 Формирования кода сохраняет код первичного воздействие-; Выход блока 10 сравнения кодов.соответствует логическому нулю (совпадения нет). УправляюЩИЙ сигнал второго блока 2 формирова ния кода вызывает срабатывание одно вибратора 5, сигнал которого через третий элемент И 1k поступает на Rвход триггера 6 и выход прерывания устройства. Сигнал логического нуля с выхода триггера 6 открывает блок 9 ключей и по сигналу прерывания в ЭВМ вводится код клавиши вторичного воздействия. Во всех ситуациях работа первого блока 3 формирования кода происходит следующим образом. При отсутствии воздействия на кла вишу и запирающего сигнала генератор 16 тактовых импульсов вырабатывает импульсы с заданной частотой. Импуль сы подсчитываются счетчиком 18 и адресные входы мультиплексора 19 периодически переадресуются., В результат этого мультиплексор 19 последователь но подключает к выходу датчики клавиатуры 1, При воздействии на клавишу ее сигнал через мультиплексор 19 и элeмeнf ИЛИ 15 поступает на инверс ный вход элемента И 17 и запирает вход счетчика 18. При этом выходной код счетчика соответствует нажатой клавише, а блок в целом замораживается. При снятии воздействия однОвибратор 20 по заднему фронту вырабатывает импульс заданной длительности, внося задержку в процесс размораживания блокЭо При снятии запирающего сигнала возобновляется процесс происка нажатой клавиши. Длительность импульса ждущего мультивибратора следует выбирать не менее 1-1,5 с для обеспечения оператору возможности совершения повторного воздействия на клавишу. Длительность импульсов одновибраторов Ц и 5 должна соответствовать требуемой дпительности сигналов прерывания ЭВМ. Длительность импульса одновибратора 20 должна превышать за держку, вносимую в передний фронт им ,пульса ждущего мультивибратора относительно момента снятия воздействия на клавишу. Использование изобретения позволяет повысить эффективность ввода ин формации в ЭВМ. формула изобретения 1. Устройство для ввода информации, содержсщееклавиатуру, первый И второй блоки формирования кода, блок ключей, первый и второй одновибраторы, триггер, элемент ИЛИ и первый элемент И, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены блок сравнения кодов, мультивибратор, элемент И-НЕ, второй и третий элементы И, причем выход клавиатуры соединен с первым входом первого формирователя кода и входом второго формирователя кода, первый выход которого соединен с первым входом блока сравнения и первым входом блока ключей, второй вход которого соединен с выходом триггера и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом, первого одновибратора и входом мультивибратора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, первым входом элемента И-НЕ и вторым входом первого формирователя кода, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым вхрдом третьего элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом второго элемента И и выходом второго одновибратора, вход которого соединен с входом первого одновибратора и вторым выходом второго блока формирования кода, первый вход триггера соединен с выходом второго элемента И, второй вход соединен с выходом третьего элемента И и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход элемента ИЛИ является первым выходом устройства, выход блока ключей является вторым выходом устройства. 2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый блок формирования кода содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент И, счетчик, мультиплексор, одновибратор и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом одновибратора, второй вход соединен с входом одновибратора и выходом мультиплексора, первый вход которого является первым входом блока, второй вход мультиплексора является выходом блока и соединен с выходом счетчика, вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого является вторым входом блока.

9991«Ol 10

второй вход элемента И соединен с1, Вайда Ф., Чакань А. Никро-ЭВМ.

выходом г ератора тактовых импуль-М., Энергия, 1980, с. 86,.рис. 3.37.

сов, третий вход соединен с выходом2. Авторское свидетельство СССР

элемента ИЛИ.по заявке № 2961356/18-2jj,

Источники информации,s кп. S 01 F 3/02, 28.01.81 (протопринятые во внимание при экспертизетип).