DE2160254B2

DE2160254B2 - Dynamisches tastengesteuertes Eingabesystem

Info

Publication number: DE2160254B2
Application number: DE2160254A
Authority: DE
Inventors: Edward William Acquadro; Donald Francis Monahan
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-12-31
Filing date: 1971-12-04
Publication date: 1979-10-18
Also published as: US3706973A; DE2160254C3; GB1369012A; JPS573095B1; CA949223A; DE2160254A1

Description

Die Erfindung betrifft ein dynamisches tastengesteuertes Eingabesystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Tastengesteuerte Eingabesysteme, die beim Drücken einer Taste das eingegebene Zeichen in einem gewünschten Code umschlüsseln sind prinzipiell bekannt.

So wird z. B. die Tastatur bei bekannten elektronischen tastaturgesleuerten Maschinen mit Kontaktsätzen versehen, die die Codierung der eingegebenen Zeichen bewirken. Es ist außerdem bekannt, induktiv wirkende Tastaturen zu verwenden und die Codierung durch eine der gewünschten Codierung erforderlichen Fädelung zu erreichen.

Mit Aufkommen der monolithischen Halbleiterteohnik wurde es außerdem üblich, die Tastaturen mit ein^m Transistor- oder einem Diodennetzwerk zu versehen, das die Verschlüsselung der eingegebenen Daten vornimmt. Ein derartiges System ist /.. B. in der US-Patentschrift 34 94 550 beschrieben. Dieses System wirkt so, daß mit dem Drücken einer Taste das eingegebene Zeichen in Form elektrischer Signale auf das Diodennetzwerk gegeben wird, das an den Ausgängen das codierte Zeichen z. B. in einem bekannten Lochkartencode zur Verfügung stellt

Der Nachteil all dieser Lösung besteht jedoch darin, daß die Entschlüsselung statisch und nicht dynamisch ist, d. h, daß alle bisher bekannt gewordenen tastaturgesteuerten Eingabesysteme nicht ohne weiteres auf verschiedene Codierungen eingestellt werden konnten, sondern nur immer für einen ganz bestimmten Code ausgelegt waren.

ist es von der Maschinenkonfiguration her jedoch erforderlich, daß ein derartiges Eingabesystem auch andere Codierungen am Ausgang bereitstellen muß, dann mußte bisher eine sehr umständliche Auswechslung der Verschlüsselungs- bzw. Entschlüsselungsvorrichtung vorgenommen werden.

Aus der US-PS 34 87 369 ist auch ein dynamisches tastengesteuertes Eingabesystem für Datenverarbeitungsanlagen bekannt, bei dem die Tasten einen Speicherplatz zum Ausiesen der der Taste zugeordneten Information adressieren. Im Speicher sind dabei die gewünschten Codierungen eines Zeichens abgespeichert, so daß es möglich ist, ein derartiges Tastatursystem durch Umschreiben der gespeicherten Informationen im Speicher jede gewünschte Codierung zu erreichen.

Jedoch hat diese Tastatur den Nachteil, daß die Zuordnung einer Speichertaste zu einem bestimmten Speicherplatz im Speicher fest ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes dynamisches tastengesteuertes Eingabesystem zu schaffen, das ohne weiteres jede gewünschte Codierung und jede Zuordnung einer Taste zu verschiedenen Codierungen ermöglicht, ohne daß Änderungen im Aufbau oder in der Entschlüsselungs- bzw. Verschlüsselungsschaltung erforderlich sind.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht im Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Weitert vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Kennzeichen der Patentansprüche 2 und 3 angegeben.

Der Vorteil des vorgeschlagenen dynamischen tastaturgesteuerten Eingabesystems besteht vor allem darin, daß es vom Programm einer Datenverarbeitungsanlage her jeder gewünschten Codierung angepaßt werden kann, ohne daß irgendeine Änderung in der Schaltung bzw. im mechanischen Aufbau erforderlich ist.

Dadurch, daß beim Drücken einer Taste der Tastatur zwei Bytes erzeugt werden, wovon das eine den Tastenbereich und das andere einen für das Zeichen der gedrückten Taste entsprechenden Schlüssel darstellt, ist eine dynamische Zuordnung der Tasten zu verschiedenen Funktionen und Codierungen, die im Speicher abgespeichert sind, möglich. Ohne großen technischen Aufwand ist damit eine Flexibilität erreicht worden, die es ermöglicht, daß die Tastatur praktisch an jedes vorhandene Datenverarbeitungssystem angeschlossen werden kann, ohne daß noch zusätzliche Schaltungsänderungen erforderlich sind.
Die Erfindung wird nun anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen nähererklärt. Es zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild des Datenflusses zwischen einer Tastatur und einer Datenverarbeitungseinheit und

^br> F i g. 2 zeigt eine Schaltung zur Erzeugung von Daten in Abhängigkeit vom Drücken einer Taste.

Die in Fig. 1 symbolisch dargestellte Tastatur 10 kann jede bekannte Tastatur auf mechanischer,

hydraulischer oder kapazitiver Basis sein. Das Drücken einer Taste der Tastatur 10 veranlaßt den Entschlüßler 11 ein Datenbyte zu erzeugen, welches dem Zeichen auf der gedrückten Taste entspricht In der einfachsten Form ist der Endschlüßler 11 eine Diodenmatrix, welche entsprechend der gedrückten Taste fest codierte Datenzeichen erzeugt.

Wenn im vorliegenden Fall eine Taste der Tastatur 10 gedrückt wurde, dann erzeugt der Entschlüßler 11 ein Unterbrechungssignal, das zur Zyklussteuerung benutzt ι ο werden kann. Dieses Signal passiert den Ein-Ausgabekanal 12 und läuft zur zentralen Verarbeitungseinheit CPU 13. Das codierte Zeichen, das durch eine Taste erzeugt wird, wird von der CPU 13 dazu verwendet, um einen bestimmten Speicherplatz im Speicher 14 aufzurufen, wodurch das richtige gewünschte codierte Zeichen erhalten wird, welches vorher über das Programm abgespeichert wurde. Da das Pyte, das von der Tastatur 10 erzeugt wurde, in einem bestimmten festen Code für jede Tastatur vorliegt, kann die CPU 13 2<y dieses Byte als Relativadresse zum Auffinden des Speicherplatzes verwenden durch Erzeugen der Adresse als Funktion des Bytes. Es ist demnach möglich, bei erforderlicher Änderung der Codierung entweder die Speicherplatzadressierung zu ändern oder eine neue 2^r· Tabelle, die dem neuen Code entspricht, über das Programm im Speicher 14 abzuspeichern.

Die in F i g. 2 gezeigte Schaltung dient im allgemeinen zur Erzeugung von Datenbytes die in Abhängigkeit von einer gedrückten Taste der Tastatur 10 zur VerarDei- Jd tungseinheit CPU 13 gesendet werden. Eine Schaltung zur Erzeugung von codierten binären Zeichen ist in Block 20 dargestellt, der eine Diodenmatrix und logische Schaltkreise zur Erzeugung von zwei Bits eines Datenbytes enthält, die zusammen mit dem Bezugszei- $■> chen 37 bezeichnet sind. Den dargesteliten Kontakten 21,22 und 23 im Block 20 sind drei Tasten im Tastenfeld 10 zugeordnet, mit dessen Hilfe alphanumerische Zeichen eingegeben werden können. Wenn eine Taste der Tastatur 10 gedrückt wird, dann wird der Schalter 21 -«ι geschlossen, wodurch die Spannung über der Diode 24 so groß wird, daß der Verriegelungsschaltkreis 25 gesetzt wird. Durch Drücken einer anderen Taste wird der Kontakt 22 geschlossen, wodurch ein Strom über die Diode 26 die Verriegelungsschaltung 27 einschaltet, « wodurch die Eingabe eines anderen alphanumerischen Zeichens angezeigt wird und das Drücken der zum Schalter 23 zugehörigen Taste veranlaßt einen Stromfluß über die Dioden 28 und 29, wodurch die Verriegelungsschaltungen 25 und 27 gesetzt werden. w

Die im Block 20 gezeigte Diode 33 und der Widerstand 34 dienen im wesentlichen zur Verringerung der Störungen auf den zugehörigen Leitungen.

Solange wie ein Tastenbereich der Tastatur 10 keine spezifische Kennzeichnung benötigt, werden nur die im w Blockschaltbild 20 zu sehenden Schaltkreise benötigt. Durch Drücken der für die Tasten stehenden Kontakte 21, 22 oder 23 wird über das ODER-Glied 35 ein Unterbrechungssignal am Anschlußpunkt 36 erzeugt, das der zentralen Verarbeitungseinheit anzeigt, daß ein t>o Datenbyte vorliegt und bei der nächsten Verarbeitung berücksichtigt werden muß. Dieses erzeugte Signal kann natürlich auch für andere Zwecke, wie für die Prioritätssteuerung, die Kanalsleuerung oder die Synchronisierung verwendet werden. b^r>

Bei der Verwendung einer Tastatur in der Datenverarbeitung als Eingabetastatur sind neben der Eingabe von Ziffern und Buchstaben von einer Tastatur auch noch eine Menge anderer Funktionen zu erfüllen wie z. B. Befehle und Funktionen tastengesteuert in die zentrale Verarbeitungseinheit oder an eine ändert Einheit innerhalb des Datenverarbeitungssystems zu geben. Der Block 40 zeigt eine solche Anordnung für eine Kommandotaste. Durch Schließen der Kontakte 41, 42 oder 43 wird verursacht, daß die Verriegelungsschaltungen 25 und/oder 27, wie bereits oben beschrieben, gesetzt werden. Außerdem wird allerdings hier noch die Kommando-Verriegelungsschaltung 46 einge schaltet. Durch das Drücken einer Kommandotaste wird ein Datenbyte bei den Ausgängen 37 in einem bestimmten Code erzeugt und außerdem am Anschlußpunkt 90 ein Datenbyte, das vom Drücken der Kommandotaste herrührt Mit Hilfe dieser Kommandotasten können z. B. in der Verarbeitungseinheit Mikroprogramme oder Unterprogramme angerufen werden. Zusätzlich sind in F i g. 1 noch Funktionstasten vorhanden, die durch den Block 60 dargestellt werden und dazu benutzt werden, der Verarbeitungseinheit irgendeine Funktion über die Tasten, wie z. B. Verschiebeoperationen oder Wagenrücklauf anzuzeigen. Außerdem sind in der Tastatur nach Fig. 1 noch sogenannte Spezialbittasten vorhanden, die durch den Block 80 dargestellt sind.

Wenn eine Taste im Funktionsblock 60 oder im Spezialbitblock 80 gedruckt wird, dann werden dadurch die Verriegelungsschaltungen 63 oder 83 gesetzt und an den Anschlußpunkten 92 oder 93 Signale erzeugt. Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung enthält ein Minimum an Schaltungsaufwand um beim Drücken irgendeiner Taste entweder die Verriegelungsschaltungen 46, 63 oder 83 zu setzen, wodurch verursacht wird, daß das UND-Glied 85 über die Inverter 84, 86 und 88 in den Eins-Zustand versetzt wird. Das Signal am Ausgang des UND-Gliedes 85, nämlich am Anschlußpunkt 91, zeigt an, daß die gedrückte Taste eine al phanumerische Taste 21,22 oder 23 war.

Es ist selbstverständlich, daß auch alle möglichen anderen Verbindungen innerhalb der Blocks 20, 40, 60 und 80 vorgenommen werden können, wenn es für bestimmte Funktionen und Dateneingaben erforderlich ist.

Zusätzliche Bits können im Byte 99 z. B. durch die Anschlußpunkte 94 oder 95 vorhanden sein, die andere Bereiche von Daten des Tastenfeldes anzeigen. Z. B. kann ein Signal am Anschlußpunkt 94 anzeigen, daß das Tastenfeld bereit ist, während ein Signal am Anschlußpunkt 95 anzeigen kann, daß das Tastenfeld geblockt bzw. gesperrt ist. Diese zusätzlichen Steuer- bzw. Informationsbits werden über zusätzliche UND-Glieder bzw. ODER-Glieder und Kontakte erzeugt, die in F i g. 2 nicht dargestellt sind. Das Drücken einer Taste im Tastenfeld 10 würde z. B. entweder ein Bit am Anschlußpunkt 90, 91, 92 oder 93 zusammen mit zusätzlichen Datenbits, z. B. 94 und 95, erzeugen, um ein Byte 99 zu bekommen.

Im folgenden wird nun eine Operation mit Hilfe des Tastenfeldes in Zusammenarbeit mit einem Ein- und Ausgabekanal bekannter Art beschrieben. Die Erzeugung eines Unterbrechungssignals am Anschlußpunkt 36, das durch den Ein-Ausgabekanal und die Verarbeitun_bseinheit erkannt wird, veranlaßt über die lokalen Speicherregister in der Verarbeitungseinheit eine Unterbrechung der Operationen und das Aufrufen von Unterprogrammen bzw. Mikroprogrammen, die vorher in der Verarbeitungseinheit eingespeichert wurden. Das Unterprogramm steuert dann die lokalen .Speicherregister, die zur Abwicklung der Operation durch die

Tastenfeldanforderung benötigt werden. Außerdem erzeugt das Unterprogramm eine Abfühl-Ein-Ausgabedateninstruktion, die zwei Zyklen zur Datenanpassung erzeugt, wovon der erste Zyklus zum Holen des Bytes 99 und der zweite Zyklus zum Holen des Datenbytes im gewichteten Code 37 dient. Z. B. könnte das Byte im Speicherplatz 1001 im Speicher der Verarbeitungseinheit und das codierte Datenbyte 37 im Speicherplatz

1000 abgespeichert werden.

Das Unterprogramm führt anschließend einen Testbitbefehl über das Byte 99 durch, um zu bestimmen, welchen Bereich der Tastatur es repräsentiert und somit auch den zu verwendenden Code oder Index angibt. Wenn z. B. ein Bit-Signal am Anschlußpunkt 91 vorhanden wäre, erkannt würde und im Speicherplatz

1001 abgespeichert wäre, würde es von der Testbitinstruktion erkannt, wodurch dem Unterprogramm angezeigt würde, daß ein alphanumerisches Datenbit vorliegt und einzugliedern ist, weshalb ein spezifisches Indexregister in der lokalen Speicherregistergruppe verwendet wird. Wenn nun die alphanumerische Taste 21 gedruckt würde, dann würde ein Datenbyte von 01 bis 37 in F i g. 2 generiert und das Unterprogramm reagiert darauf durch die Addition von zwei Faktoren 0100 und 0200, um die Speicheradresse 0201 zu generieren, an welcher sich das Zeichen im Maschinenschlüssel für einen bestimmten Buchstaben oder für eine bestimmte Zahl befindet. Das Unterprogramm veranlaßt dann weiterhin, daß das spezielle entschlüsselte Zeichen entsprechend der Vielzahl der Möglichkeiten angewendet wird, um ζ B. ein Druckkommando zu generieren, um es zu übertragen usw.

Nachdem für das Unterprogramm die entschlüsselten spezifischen Funktionen ausgeführt sind, wird das Tastenfeld durch eine Start-Eingabe-Ausgabeinstruktion in die Ausgangsstellung gebracht und da· unterbrochene Programm in das entsprechende Instruk tionsadreßregister, in die Indexregister oder andere gewünschte Register. Damit ist das Originalhauptpro ^r, gramm wieder zu den Ausgangsbedingungen zurückgekehrt, so daß das unterbrochene Programm nur fortgeführt werden kann.

Die Kommandotasten sind als programmbezogenc

Tasten verwendet, um dem Operator die Möglichkeit zl geben, das Programm zu beeinflussen. Wenn eine Kommandotaste gedrückt wird, dann wird ein gewich tetes codiertes Datenbyte 37 erzeugt, genauso wie da« Unterbrechungsanforderungssignal und das Byte 99 Von der Verarbeitungseinheit CPU wird eine Abfühl ein-Ausgabeinstruktion zum Tastenfeld gesendet, un die generierten Zeichen abzunehmen. Das Byte 9?

identifiziert es als Kommandotastenzeichen schnellci als Daten, eine Funktion oder Spezialtastcnzeichcr durch Vorliegen von Bit 90 im Byte 99. Die Kommandotaste kann z. B. angewendet werden, um eir Spezialprogramm, das von dem Funktionstasten züge hörenden Standartprogramm abweicht, aufzurufen.

Ob ein durch das Drücken einer Taste erzeugte! Informationsbyte ein alphanumerisches Zeichen, eir Kommando oder ein anderes Zeichen darstellt ist völlig gleich, es wird auf jeden Fall immer vom CPU-Pro gramm abgefragt, um zu bestimmten, von welcher Basi; oder Konstante aus es indexiert werden sollte, um der richtigen Systemcode zu adressieren, der in Form einei 3d Tabelle im Speicher der CPU vorhanden ist. Mit dieser vorgeschlagenen System ist es demnach ganz einfach möglich, dynamisch eine vorhandene mechanische Tastatur an verschiedene Systemcodes anzupassen unc damit eine sehr hohe Flexibilität zu erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dynamisches tastengesteuertes Eingabesystem für Datenverarbeitungsanlagen über Decodierschaltungen und ein Kanalsystem, wobei bei jedem Drücken einer Daten-, Funktions- oder Kommandlotaste am Ausgang der Tastatur ein dem gedrückten Zeichen entsprechendes codiertes Zeichen in elektrischer Signalform entsteht, das als Adresse oder Index zum Auffinden eines Speicherplatzes innerhalb eines Speichers verwendet wird, in dem das eingetastete Zeichen in gewünschter Maschinencodierung eingespeichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Drücken einer Taste der Tastatur (10) zwei Bytes erzeugt werden, wovon das eine den Tastenbereich (40, 60, 80) und das andere einen für das Zeichen der gedrückten Taste (20) entsprechenden Schlüssel darstellt und daß die erzeugten Bytes als Relativadresse zum Auffinden des Speicherplatzes im Speicher (14) verwendet werden, wobei eine erforderliche Änderung der gewünschten Codierung durch Ändern der Speicherplatzadressierung oder Umschaltung der Decodierschaltung erreicht wird.

2. Dynamisches tastengesteuertes Eingabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ausgangspunkt (36) der Tastatur (10) ein Unterbrechungssignal erzeugt wird, das den Ein-/ Ausgabekanal (12) und/oder die zentrale Verarbeitungseinheit (13) veranlaßt, über die lokalen Speicherregister eine Unterbrechung der in der zentralen Verarbeitungseinheit (13) ablaufenden Operationen hervorgerufen und die Codeumsetzung vorzunehmen.

3. Dynamisches tastengesteuertes Eingabesystem nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das am Ausgang der Tastatur (10) erzeugte codierte Zeichen in Bytedarstellung von der zentralen Verarbeitungseinheit (13) als Rdativadresse zum Auffinden eines Speicherplatzes im Speicher (14) dient.