DE1524107A1 - Tastengesteuertes Eingabegeraet mit Tastatursperre zum serienweisen UEbertragen binaer codierter Informationen - Google Patents

Description

'Dipl.-Ing. Heinz. Ciaessen
Patentanwalt
Stuttgart 1
Rotebühlstraße 70

J.W.Peters 4

SZ

Tastengesteuertes Eingabegerät mit Tastatursperre zum serienweisen Übertragen binär codierter Informa- . . tionen

Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien Nr.25 871/65 vom 18.Juni I965 wird in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft ein tastengesteuertes Eingabegerät mit Tastatursperre zum serienweisen Übertragen binär codierter Informationen, bei dem die einzelne Codekombination mit der Betätigung einer Taste unmittelbar durch eine elektronische Codiereinrichtung in paralleler Form zur Verfügung gestellt wird.

Bei gewissen Typen tastengesteuerter Eingabegeräte besteht die Möglichkeit einer neuerliehen Tastenbetätigung/während das Gerät die Auswertung der durch den zuvor erfolgten Tastendruck erzeugten Codekombination noch nicht abgeschlossen hat. Dieses ist insbesondere dann der/Fall, wenn die durch Tastendruck in paralleler Form erzeugte Codekombination in Serie umgesetzt werden muß.

Die sich daraus ergebende Fehlermöglichkeit wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß die Tastenhebel mit Ankern versehen sind und daß quer unter den Tastenhebeln im Schwenkbereich der Anker ein Elektromagnet angeordnet-ist, welcher durch eine Wicklung in Abhängigkeit vom Ablauf der seriellen Ausgabe derart erregt wird, daß der jeweils betätigte Tastenhebel über seinen Anker so lange festgehalten wird, bis durch nachgeschaltete Mittel die Übertragung der durch die Codiereinrichtung zur verfugung gestellten Codekombination sichergestellt ist.

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Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.

Pig.1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine vorzugsweise Ausführung einer Tastenhebelanordnung mit Magnetsperre gemäß der Erfindung.

Pig.2 zeigt anhand eines Blockschaltbildes eine vorzugsweise Steuerschaltung des Magneten gemäß der Erfindung.

Gemäß Pig.1 sind zwei Tasten mit den Tastenhebeln 1 bzw, 2 versehen, welche parallel zueinander um eine gemeinsame rückwärtige Achse ^ schwenkbar angeordnet sind und unter der Wirkung vonRück-

k Zugsfedern 5 im unbeeinflußten Zustand an einer Anschlagschiene 4 anliegen. Diese beiden Tasten gehören zu einem Tastenfeld, welches sieh, ausgehend von der zeichnerischen Teildarstellung der Pig.I nach rechts ausdehnt. Unterhalb dieses Tastenfeldes ist ein Elektromagnet 7 angeordnet, dessen beide Pole sich quer zu den Tastenhebeln erstrecken. Jeder der Tastenhebel ist mit einem Anker 6 versehen, welcher im gedrückten Zustand der jeweiligen Taste die

: beiden Pole des Magneten 7 überbrückt. Die bedarfsweise Erregung dieses Elektromagneten 7 erfolgt durch die Verbindung der Wicklung 9 über ihre Anschlüsse 8 mit einer Stromquelle. Die Erregung ist dabei so gewählt, daß der Magnet 7 zwar in der Lage ist einen bis zur Änsehlaglage niedergedrückten Tastenhebel festzuhalten, aber nicht in der .Lage ist eine der anderen, nicht betätigten

f Tasten zu bewegen. In der gezeigten Darstellung befindet sieh der Tastenhebel 2 in der niedergedrückten Stellung, in der sein Anker die beiden Magnetpole überbrückt, während der Tastenhebel 1 durch die Rückzugsfeder 5 in der Ausgangslage gehalten wird. Entspre-. ehend der herkömmlichen Ausbildung von Tastaturen sind auch bei der vorliegenden Tastatur nicht näher dargestellte Mittel vorgesehen,, welche ein gleichzeitiges Betätigen von mehr als einer Taste verhindern» Da der Majpet 7 somit nur jeweils einen Anker im angezogenen Zustand halten-muß, der zuvor von Hand in die Anzugslage bewegt wurde, und er daher zum Anzug eines Anker keinen ■ großen Luftspalt überwinden muß, kann der zum Halten einer ge-· drückten Taste erforderliche Erregerstrom sehr klein sein. Ein

verbleibender Luftspalt optimaler Größe verhindert die mögliche¹ Auswirkung der Remanenz des Ankers.

Um für kurze Zeit einen gegenüber der maximalen Sendegeschwindigkeit größeren Eingabetakt zu ermöglichen, ist es üblich, dem Parallel-Serien-Wandler eine Anzahl Speieherstufen vorzusehalten, in denen eine Codekombination von Stufe zu Stufe im Takt des Sendeablaufs der vorhergehend eingespeicherten Codekombination weiter geschaltet wird.

Bei einer derartigen Anordnung muß der auf die Codierstufe folgende Speicher die durch die Tastenbetätigung erzeugte Codekombination aufnehmen» Dieses ist ihm jedoch nicht möglich, wenn die Speicherstufe im Moment der Tastenbetätigung noch belegt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt in diesem Fall die betätigte Taste von sich aus eine Speicherung der ihr zugeordneten Codekombination, indem die Jeweilige Taste so lange in der betätigten Stellung gehalten wird, bis eine Übernahme der Codekombination in den Speieher erfolgt ist. Erst danach erfolgt die Frei-' gäbe der Taste.

In Fig.2 ist eine derartige Taste 20 in Ruhelage dargestellt, die in Zuordnung zu einem Magneten 7 mit einem Anker 6 versehen ist. Eine Betätigung der Taste 20 bewirkt die Erzeugung einer Codekombination in paralleler Form, öle beispielsweise aus fünf veränderlichen Binärelementen besteht. Dieses soll im vorliegenden Fall durch eine tastuturgesteuerte Codiereinrichtung 10 erfolgen, welche eine der Zahl der Information-Bits entsprechende Anzahl paralleler Ausgänge besitzt. Jeder dieser Ausgänge ist über eine separate Torschaltung 12 mit dein entsprechenden Eingang eines Parallelspeichers 13 verbunden. Aus Gründen der besseren Übersicht ist nur eine dieser Verbindungen dargestellt. Der Speicher 13 besteht aus einer Anzahl bistabiler Stufen, welche durch den Zustand der angelegten Binärschritte eingestellt werden und über deren Ausgänge der Speicherzustand der jeweiligen Stufe abgefragt werden kann. Die Ausgänge des Speichers Ij? sind ihrerseits wieder über

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Torschaltungen 15 mit den Eingängen eines Parallelspeichers' 14 . verbunden, der ausgangsseitig über Parallelausgänge mit einem Parallel-Serien-Wandler 16 herkömmlicher Bauweise verbunden ist. Dieser Wandler 1.6 bewirkt aufgrund eines Startsignals über die . Leitung VJ eine serienweise Aussendung der anstehenden Codekombination auf die Übertragungsleitung L und gibt auf die Leitung ein Ende.signal·/ wenn die übertragung der jeweiligen Codekombina- · tion erfolgt ist. Wandler dieser Art sind bekannt und bestehen im wesentlichen aus einer Reihe von Törschaltungen, die in Abhängigkeit von einem taktgebenden:Impulsverteiler einzeln und nacheinander geöffnet werden.

Die Torschaltungen zwischen der Codiereinrichtung 10 und dem Parallelspeicher IJ sind Und-Gatter, die nur dann öffnen, wenn eine

gleichzeitige Ansteuerung über die Codiereinrichtung und über ein zusätzliches Signal erfolgt,, welches angibt, daß (a) der Speicher 13 leer 1st und (b) die Taste 20 zur Erzeugung einer Codekombinätion vollständig niedergedrückt ist. Die Bedingung (b) wird durch eine Signalgebereinrichtung 19 überwacht, welche nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn eine komplette Codekombination aufgrund einer vollständigen Tastenbetätigung erzeugt worden ist.

Gemäß Fig.2 ist die Gebereinrichtung 19 zur Erkennung der Vollständigkeit eines Codezeichens über Leitungen 21 mit der Codiereinrichtung 10 verbunden, während die Gebereinrichtung 19 gleichzeitig über Leitungenfal bis a5 mit den Ausgängen der Codeeinrichtung 10 in Verbindung steht. Von diesen Verbindungen ist aus Gründen der besseren Übersicht nur die Leitung al vollständig dargestellt. Von der Gebereinrichtung 19 wird nur dann ein Ausgangsimpuls abgegeben, wenn an ihr eine den fünf auszusendenden Codeimpuls· schritten entsprechende Signalfolge oder deren Komplement anliegt.. Dieser Ausgangsimpuls dauert so lange an, wie die Taste gedrückt bleibt. Er bewirkt, daß ein nachgeschalteter Differentiator 22 einen Impuls abgibt, der eine bistabile Kippstufe 23 ansteuert, dessen Ausgang auf den einen Eingang eines Und-Gatters 24 geschaltet ist, welches seinerseits alle Torschaltungen 12 hinsichtlich der vorerwähnten Zustände (a) und (b) steuert.

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Ist der Zustand (a) erfüllt, das heißt ist der Speicher 13 leer, gelangt auf den anderen Eingang des Und-Gatters 24 ein zweiter Impuls, welcher von einer Speicherstufe 25 herrührt, deren Zustände ' O¹ und ¹I' angeben, ob der Speicher 13 voll bzw. leer ist. Die Art und Weise, wie die Steuerung der Stufe 25 erfolgt, wird später noch näher beschrieben.

Die Torschaltungen 15 zwischen den Speichern 13 und .14 sind als Und-Gatter ausgebildet, von denen jedes dann, und nur dann leitend wird, wenn mit einer Ansteuerung über die korrespondierende Speicherstufe des Speichers 13 gleichzeitig folgende zwei Bedingungen erfüllt sind: (c) Der Speicher 13 ist¹ voll und (d) der Speicher 14 ist leer. Die Bedingungen (c) und (d) werden durch ein Und-Gatter 26 überwacht, welches seinerseits alle Torschaltungen 15 ansteuert, wenn über die Speicherstufe 25-festgestellt wird, daß der Speicher 13 voll ist und über die andere Steuerleitung durch eine andere bistabile Speicherstufe 27 erkannt wird, daß der Speicher 14 leer ist.

Mit dem Umkippen der Speicherstufe 27 in den 'O¹-Zustand, wodurch der Vollzustand des Speichers 14 angezeigt wird, gelangt ein Start-Signal über die Leitung 17 zum Parallel-Serien-Wandler 16, der nunmehr die gespeicherte Codekombination über die Leitung L aussendet. Solange die Speicherstufe 27 im ' O¹ -Zustand verbleibt, sind das Und-Gatter 26 und demzufolge auch alle Torschaltungen geschlossen. Wenn die Übertragung der im Speicher 14 befindlichen Codekombination beendet ist, gibt der Wandler 16, wie bereits erwähnt, zur Kennzeichnung des Übertragungsendes ein Stopsignal auf die Leitung 18, welches durch den Differentiator 28 differenziert als. Rückstellimpuls für den Speicher 14 dient und gleichzeitig die Speicherstufe 27 in den ¹I'-Zustand kippt,' durch den angezeigt wird, daß der Speicher 14 nunmehr leer ist.

Das Und-Gatter 26 öffnet nur, wenn die Speicherstufe 27 anzeigt, daß der Speicher 14 leer ist una wenn die Speicherstufe 25 anzeigt, daß sich im Speicher 13 eine zur weiteren Übertragung

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bereitstehende Codekombinatipn befindet. Um dem Speicher l4 genügend Zeit zur Rückstellung zu lassenj wird das Signal von der Speicherstufe 27 dem Und»Gatter 26 über eine Verzogerungseinri chtung 29 zugeführt. Mit dem öffnen des Gatters 26 erfolgt eine gemeinsame Ansteuerung aller Torschaltungen 15, denen damit die Möglichkeit zum öffnen gegeben ist. Mit dem selben Impuls wird unter Zwischenschaltung einer Verzögerungseinrichtung 31 über die Leitung 30 außerdem bewirkt, daß die erfolgte Umspeieherung der im Speicher 13 befindlichen Codekombination in den Speicher 14 sxx

kiert wird

x&xgkxksk' Dieses geschieht in der Weise, daß das auf der Leitung 30 auftretende Signal die Speicherstufe 27 in den *OV-Zustand kippt. Damit ist angezeigt, :laß der Speicher 14 voll und der Speicher 13 leer ist. Gleichzeitig erfolgt auch die Rückstellung des Speichers I3. Wie bereits erwähnt, öffnet das Und-Gatter 24, wenn über die eine Steuerleitung angezeigt wird, daß in der Codiereinrichtung 10 eine vollständige Codekombination bereit steht und wenn über die andere Steuerleitung angezeigt wird, daß der Speicher 13 leer ist. Wenn diese beiden Zustände zusammentreffen erfolgt über das Und-Gatter 24 eine Ansteuerung der Torschaltungen 12, die damit entsprechend der zu übertragenden Codekombination in die Lage versetzt werden zu öffnen, tiber den selben Ansteuerimpuls, jedoch durch die Einrichtung 33 zeitlich verzögert, damit der Umspeicherung der Codekombination von der Codiereinrichtung in den Speicher 13 eine ausreichende Zeit zur Verfugung steht, wird auch die Speicherstufe 25 in den ^JO⁸-Zustand und die bistabile Kippstufe 23 in den 'I¹-Zustand gekippt, wodurch das Ünd-Gatter 24 wieder schließt.

Gemäß der Erfindung soll die Taste 20 im betätigten Zustand gehalten werden, wenn der Speicher 13 zu diesem Zeitpunkt noch belegt ist. Wie eingangs beschrieben, wird durch das vollständige Betätigen der Taste die Signalgebereinriehtung I9 zur Abgabe eines Impulses veranlaßt, welcher die bistabile Kippstufe 23 in den ⁵O¹-Zustand schaltet, während sich die Speicherstufe 25 zur gleichen Zeit durch den belegten Speieher I3 ebenfalls im ' O¹ -Zustand befindet. Da in diesem Fall der Magnet J seine Sperrfunktion ausüben soll, wird in der '0^s-Lage der beiden Stufen 23 und 25 ein Und-Gatter 3^ aufgesteuert, dessen 4usgangsimpuls, notfalls äurcn

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einen Verstärker 35 verstärkt, der Wicklung 9 des Magneten j zu'-' geführt wird und somit den Magneten erregt. Die durch den Magneten 7 auf diese Weise festgehaltene Taste wird wieder freigegeben^ wenn das Und-Gatter 3^ schließt, was erfolgt, wenn eine der beiden Ansteuerungen abgeschaltet wird» Normalerweise wird als erste die bistabile Kippstufe 23 linien ' 1' -Zustand geschaltet, da die Speicherstufe 25 erst wieder mit dem Rückstellimpuls für den Speicher 13 in diesen Zustand gekippt wird. Die Freigabezeit des Magneten reicht normalerweise aus, daß die Torschaltungen 12 Öffnen können und somit die Umspeieherung der eingestellten Codekombination von der Codiereinrichtung 10 in den Speicher 3 bewirkt wird, bevor die Taste 20 ein weiteres Mal betätigt wird. Notfalls kann beispielsweise eine zusätzliche Verzögerung der Tastenfreigabe über eine entsprechende Ausbildung des Verstärkers 35 vorgesehen werden.

Wie bereits erwähnt, wird die Taste 20 nur dann vom Magneten 7 in der gedrückten Stellung festgehalten, so lange der Speicher 13 belegt ist. Für die Zeit der entweder manuell oder über den Magneten 7 niedergehaltenen Taste 20 wird sowohl die von der Codiereinrichtung 10 erzeugte Codekombination zur Verfügung gehalten, als auch ein Dauersignal von der Gebereinrichtung I9 erzeugt. Über den zwischengesehalteten Differentiator 22 gelangt jedoch nur ein Nadelimpuls auf die bistabile Kippstufe 23, so daß das Und-Gatter nach der Umspeicherung der Codekombination in den Speicher 13 nicht öffnet, auch wenn der Speicher 13 vor der Freigabe der Taste 20 bereits wieder leer ist, sondern erst, wenn ein weiterer Impuls von der Gebereinrichtung erzeugt wird. Dadurch wird die Möglichkeit der Rückübertragung unterbunden. Soll die Möglichkeit der Dauerübertragung ein und derselben Codekombination durch Niederdrücken einer Taste bestehen, ist dieses dadurch zu erreichen, daß über nicht dargestellte Mittel zu einem bestimmten Zeitpunkt nach der Beendigung der übertragung einer Jeden Codekombination der Dauersignal zustand der Codiereinrichtung 10 oder der Signalgeberöinrichtung I9 kurzzeitig unterbrochen wird. Jede dieser Unterbrechungen bewirkt, daß der bistabilen Kippstufe 23 ein Impuls zugeführt wird, so daß das Und-Gatter 24 wieder auf gesteuert wird. "L

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Es wird als unnötig angesehen all die möglichen Funktionsabläufe aufzuzeigen, die sieh beim Betätigen der Taste 20 in den verschiedenen möglichen Betriebszuständen der Schaltungsanordnung gemäß Fig.2 ergeben können. Es ist aus dem Vorbeschriebenen klar ersichtlichj wenn die Taste 20 zu einem Zeitpunkt betätigt wird; an dem der Speicher 13 noch belegt ist, daß diese Taste so lange in der gedrückten Stellung gehalten wird, bis der Speicher 15 geleert ist und die der betätigten Taste zugehörige Codekombination in den Speicher 13 übernommen worden ist. Beim Fehlen der besonderen Vorkehrungen zur Dauerübertragung einer beliebigen Codekombination ist mit jedem Tastendruck nur die Übertragung einer einzigen Codekombinätion möglich.

Die Grundschaltung der Fig.2 erlaubt verschiedene Ausführungen, welche jedoch weitgehend bekannt sind. Insbesonders können bei Bedarf zwischen den Speichern IJ und 14 weitere Parallelspeicher eingefügt werden. Auf der anderen Seite genügt für einige Anwendungsfälle unter Umständen ein Parallelspeicher zwischen der Codiereinrichtung und dem Parallel-Serien-Wandler. In diesem Fall sind in Fig.2 der Speicher 13,» die Torschaltungen 12, das Und-Gatter 24, die Speieherstufe 25 und die Verzögerungseinrichtungen 32 und 33 zu streichen, Während der Ausgang der bistabilen Kippstufe 23 nunmehr· mit dem einen Eingang des Und-Gatters 26 zu verbinden ist, aber nach wie vor mit dem einen Eingang des Und-Gatters 34 verbunden bleibt, ist der andere Ausgang des Und-Gatters 34 an die Leitung 17 anzuschließen.

Anlage

3 Patentansprüche

2 Bl. Zeichng. (2 Fig.)

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Tastengesteuertes Eingabegerät mit Tastatursperre zum serienweisen Übertragen binär codierter informationen, bei dem die einzelne Codekombination mit der Betätigung einer Taste unmittelbar durch eine elektronische Codiereinrichtung in paralleler Form zur Verfügung gestellt wird, dadurch g e k en η ζ ei ohne t, daß die Tastenhebel (1,2) mit Ankern (6) versehen sind und daß quer unter den Täs tenne be In (1,2) irti Schwenkbereich der Anker (6) ein Elektromagnet (7) angeordnet ist, welcher durch eine Wicklung (9) in Abhängigkeit vom Ablauf der seriellen Ausgabe derart erregt wird, daß der jeweils betätigte Tastenhebel über seinen Anker (6) so lange festgehalten wird, bis durch nachgeschaltete Mittel die Übertragung der durch die Codiereinrichtung zur Verfügung gestellten Codekombination sichergestellt ist.

2» Tastengesteuertes Eingabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Codiereinrichtung (10) und einem Parallel-Serien-Wandler (l6) mindestens ein Parallel-Speicher (Γ5) eingeschaltet ist und daß in Abhängigkeit vom belegten Zustand dieses Speichers (13) der Magnet (7) erregt wird. ■■"."-. -

3. Tastengesteuertes Eingabegerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, .daß eine Signalgebereinrichtung (I9) vorgesehen ist, die mit der Bereitstellung einer vollständigen Codekombination in der Codiereinrichtung (10) einen Impuls abgibt, welcher die Übertragung der Codekombination, in den Parallelspeicher (IJ) einleitet und, wenn dieser belegt ist, zusammen mit diese'm Kriterium bewirkt, daß der Magnet (7) erregt wird*