DE2231998A1

DE2231998A1 - Elektronische tastatur

Info

Publication number: DE2231998A1
Application number: DE2231998A
Authority: DE
Inventors: Cyrille Gosset
Original assignee: Societe Industrielle Honeywell Bull
Current assignee: Bull SA
Priority date: 1971-06-30
Filing date: 1972-06-29
Publication date: 1973-01-18
Also published as: FR2144094A5; IT959980B; GB1388737A; US3846758A

Description

Elektronische Tastatur

Die Erfindung betrifft eine elektronische Tastatur für eine Vorrichtung zur Eingabe codierter Daten in eine Informationsverarbeitungsanlage.

Bei einer großen Aizahl von Problemen, die von den modernen Informations Verarbeitungsanlagen, beispielsweise programmgesteuerten Rechenanlagen verarbeitet werden, ist es oft für den Benutzer bequem, wenn er direkt in die Behandlung der Probleme eingreifen kann. Ein praktisches und anpassungsfähiges Mittel für ein direktes Eingreifen in die Informationsverarbeitung ist durch eine numerische oder alphanumerische Tastatur gebildet, die über eine Dateneingabevorrichtung, die eine Codierungsstufe enthält, Informationen in codierter Form der Zentraleinheit der Rechenanlage zuführt.

Derartige Tastaturen sind bekannt. Bei einer bekannten-Tastatur dieser Art sind die Tasten mit Betät igungsstangen verbunden, die über Codierungsschienen und senkrecht, zu diesen angeordnet sind. Diese Betäfcigungsstangen sind so ausgeführt, daß beim Niederdrücken einer Codierungsschiene

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ein unter dieser Schiene angeordnetes Zwischenstück zum Eingriff mit einer Nut gebracht wird, die in dem beweglichen Anker eines Elektromagnets angebracht ist. Wenn der Elektromagnet erregt wird, steuert er über das Zwischenstück das Schließen von elektrischen Kontakten entsprechend einer C odekombination.

Diese elektromechanischen Tastaturen sind robust und arbeiten sicher, aber sie weisen den Nachteil auf, daß sie einen großen Raum einnehmen und eine zu große Ansprechzeit haben; aus diesem Grund besteht die Neigung, sie mehr und mehr durch Tastaturen mit elektronischer Steuerung zu ersetzen, die "elektronische Tastaturen" genannt werden. Bei einer bekannten elektronischen Tastatur werden durch Betätigung einer Taste elektrische Signale auf mehreren verschiedenen Kanälen abgegeben, die zu der Codierung«^ tufe· einer Vorrichtung zur Eingabe von Daten in die Zentralein- · heit desRechengeräts führen. Eine solche Tastatur nimmt einen geringen Raum ein, ist im Betrieb anpassungsfähig und hat eine kurze Ansprechzeit. Sie weist jedoch den größeren Nachteil auf, daß die Wahl zwischen den beiden der gleichen Taste entsprechenden Zeichen, nämlich dem unteren Zeichen und dem oberen Zeichen, erst auf der Höhe der Codierungsstufe der Dateneingabevorrichtung und nicht auf der Höhe der Tastatur seibat erfolgt. Diese Lösung ist daher teuer und wenig praktisch.

Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieses Nachteils bei einer elektronischen Tastatur für eine Vorrichtung zur Eingabe codierter Daten in eine Informations Verarbeitungsanlage.

Bei einer elektronischen Tastatur mit mehreren Tasten, von denen jede einer elektrischen Schaltung zugeordnet ist, und höchstens zwei Zeichen entspricht, nämlich

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einem oberen Zeichen und einem unteren Zeichen, wird dies nach der Erfindung dadurch erreicht, daß ein Zeichenwähler vorgesehen ist, der entweder die Wahl des oberen oder-die Wahl des unteren Zeichens einer Taste bei deren Betätigung ermöglicht, und daß die jeder Taste zugeordnete elektrische Schaltung einen Tastenumsetzer enthält, der unter dem Einfluß der mechanischen Druckbetätigung der Taste einen logischen Impuls liefert, der zum Eingang eines Impulsgenerator s geschickt wird, der von dem Zeichenwähler gesteuert wird und gleichzeitig auf η verschiedenen Kanälen η logische Impulse liefert, die dem Von dem Zeichenwähler gewählten Zeichen entsprechen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. D?rin zeigen:

3?ig.1 die verschiedenen Bestandteile einer elektronischen Tastatur nach der Erfindung,

Fig.2 das elektrische Blockschaltbild des Tastenumsetzers und des Impulsgenerators ,

Figo3 den Verlauf verschiedener Signale, die an verschiedenen Punkten des Tastenumsetzers entstehen,

i"ig.4 eine Tabelle der verschiedenen Kombinationen, 'die von dem Zeichenwähler durchgeführt werden müssen, und

Fig.5 das Schaltbild der Sortierschaltung, welche die verschiedenen Kombinationen der Tabelle von Fig.4 realisiert.

Bei dem nachstehend dargestellten Beispiel erfolgt die Ausgabe der von der Tastatur abgegebenen Signale selektiv

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und gleichzeitig auf zwei Kanälen.

Fig.1 zeigt die .verschiedenen Bestandteile der Tastatur:

Die Tastengruppe 1

Den Tastenumsetzer 2

Den Zeichenwähler 3

Den Impulsgenerator 4.

Die Tastengruppe 1 enthält η Tasten T₁, T₂, T, ... T₁, T. , T . Jeder Taste entsprechen höchstens zwei verschiedene Zeichen(oder gegebenenfalls Punktionen), nämlich ein oberes Zeichen (beispielsweise !, ", 4t ) und ein unteres Zeichen( beispielsweise X, 0, 1, 2, 3, 4). Jeder Taste Tj. ist ein Tastenumsetzer 2 zugeordnet. Wenn man auf die betreffende Taste drückt, liefert dieser unter dem Einfluß dieser mechanischen Betätigung einen logiüohen Impuls E,, der einem ersten Eingang des Impulsgenerators zugeführt wird. Gleichzeitig mit dem Niederdrücken der Taste T^ wird der Zeichenwähler 3 betätigt, so daß er ein elektrisches Signal G_ abgibt, das einem zweiten Eingang des Impulsgenerators 4 zugeführt wird. Auf Grund der beiden Signale E, und C liefert der Impulsgenerator gleichzeitig zwei logische Impulse, und zwar auf den Leitungen 7 und 8 wenn das untere Zeichen gewählt ist, und auf den Leitungen 9 und 10 , wenn das obere Zeichen gewählt ist.

Der in Fig.2 dargestellte Tastenumsetzer 2 enthält einen Hall-Effekt-Halbleiter 11, einen Schmitt-Trigger 12 und eine monostabile Kippschaltung 13.

Beim Niederdrücken der Taste T^ liefert der Hall-Effekt-Halbleiter 11 unter dem Einfluß der mechanischen Druckbetätigung ein elektrisches Signal E., dessen Dauer gleich der Dauer den Niederdrückens der Taste ist. In Pig. 3 ist

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die Form von ärei Signalen E^, E₂ und E, dargestellt, wobei als Zeit Ursprung auf der Abszisse der Zeitpunkt t^ des Niederdrückens der Taste gewählt ist.

Das Signal E₁, das ein logischem Signalwert mit schwach »steigender Flanke ist, wird dem Eingang cfes Schmitt-Triggers 12 zugeführt, der es in ein Signal E umformt,

das einen logischen Signal wert mit steiler Flanke darstellt und eine Dauer hat, die im wesentlichen der Dauer des Signals E₁ gleich ist. Das Signal E₂ wird anschliessend dem Eingang der monostabilen Kippschaltung 13 zugeführt, an deren Ausgang man den logischen Impuls E, erhält.

Dieser Impuls E* wird anschließend dem Eingang des Impulsgenerators 4 über die Leitung 5 zugeführt,

ler Zeichenzähler 3 enthält, wie in Fig,1 erkennbar ist, zwei Sondertasten T und T , zwei Tasten umsetzer 14 und 15, die jeweils einer dieser beiden Tasten zugeordnet sind, einen Anschlagprograramspeicher 16, welcher zu der nicht dargestellten Zentraleinheit gehört, und eine logische Sortierschaltung 17, deren logische Tabelle in Fig.4 dargestellt ist.

Die Tastenumsetzer 14 und 15 enthalten jeweils in Serie einen Hall~Effekt-Halbleiter18 bzw. 20 und einen Schmitt-Trigger 19 bzw. 21. Die Hall-Effekt-Halbleiter 18 und 20 Sind dem Hall-Effekt-Halbleiter 11 gleich, und die Schmitt-Trigger 19 und 21 sinä dem Schmitt-Trigger 12 gleich. Die Wirkungsweise der Tastenumsetzer 14 und 15 ist der Wirkungsweise des vor der raonostabilen Kippschaltung 13 liegenden Teils des Tastenumaetzers 2 gleich und wird daher nicht näher beschrieben.

Die Sortierschaltung 17 enthält vier logische NAND-Gatter (Nieht-Und-Gatter) 22, 23, 24, 25 , und drei schaltungen 26, 27, 28,

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Der Zeichenwähler 3 und insbesondere die S or t ie rs eh alt u ng 17 hat die folgende Wirkungsweise:

Ba seien P , τ und τ_ν die logischen Signale, die von dem Speicher 16 , dem Tastenumaetzer 14 bzw. dem Tastenumsetzer 15 auf den Leitungen 31» 29 bzw« 30 abgegeben und den Hingängen der Sortierschaltung 17 zugeführt werden.

Die Tabelle von Fig.4 gibt die verschiedenen Werte an, die das Ausgangssignal C als Funktion der Werte der Eingangssignale P , τ und τ annehmen kann, wobei die verschiedenen Werte nur entweder dem Logikwert O oder dem Logikwert 1 gleich sein können.

In der Tabelle von Fig.4 sind die horizontalenZeilen mit A bis H bezeichnet«

Diese Tabelle drückt die Bedingungen aus, die der Zeichenwähler 3 erfüllen muß, und die sich im Einzelnen folgendermaßen erläutern lassen:

1. Das Ausgangssignal C! des Zeichenwählers 3 hat den Logikwert 1, wenn das obere Zeichen gewählt wird, und es hat den Logikwert O,wenn das untere Zeichen gewählt wird.

2. Die Wahl zwischen dem oberen Zeichen und dem unteren Zeichen einer Taste T^ kann auf zwei verschiedene Weisen erfolgen:

a) durch gleichzeitiges Niederdrücken einer der Sondertasten T oder T zusammen mit der Taste T-. Der zugeordnete

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Tasteηumsetzer 14 bzw. 15 lieferb dann ein Signal τ bzw.τ

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mit dem Logikwert 1, was dem Signal Ep gleich ist und einem Eingang der Sortierschaltung 17 zugeführt wird.

Bei dem hier beschriebenen AusfUhrungsbeispiel gilt:

für τ = 1: C = 0 (Zeile 0 der Tabelle von Fig.4) α s

für T_y = 1:' C_g = 1 (Zeile D der Tabelle von Pig.4)

Wenn die beiden Tasten in der Ruhestellung sind, gilt

t_q = t_v = O und C- = O(Zeile A); Alles als ob das untere Zeichen gewählt wäre.

=O und Cg = O(Zeile A); Alles läuft dann so ab,

b) durch Befehle, die von einem im Ansclila gspeicher 16 gespeicherten Anschlagprogramra geliefert werden. Dieser Speicher liefert ein Signal P , das den Logik.wert 1 hat, wenn das obere Zeichen vom Programm gewählt int, und den Logikwert O, wenn das untere Zeichen gewählt ist (Zeilen A und B derTabelle).

3. Die beiden zuvor angegebenen Wähl weisen sind unabhängig voneinander: Wenn sie gleichzeitig vorgenommen werden, hat die Wahlweise durch Betätigung der Tasten T_Q oder T die Priorität gegenüber den Befehlen des Anschlagprogran"'" _:

Wenn somit im Verlauf der Durchführung eines Anschlagprogramms das Bedürfnis besteht, einen oder mehrere Befehle zu ändern, braucht nur auf eine der Tasten T_a oder T gedrückt zu werden, worauf dann nur da3 entsprechende Signal τ_α bzw. τ_νvon der Sortierschaltung 17 in Betracht ©zogen wird (Zeilen E und P).

4.Bei gleichzeitiger Betätigung der Tasten T_q und T können zwei Fälle auftreten :

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a) Es sind vom Anschlagprogramin gelieferte Befehle vorhanden; dann wird nur das Signal P_r von der Sortierschaltung 17 in Betracht gezogen (Zeile H).

b) Wenn keine Anschlagprogrammbefehle vorhanden sind, läuft alles so ab, als ob das untere Zeichen gewählt würde; das Ausgangssignal C_g hat dann den Logikwert 0 (Zeile G).

Die logische Gleichung, welche C als Punktion von P_r, t_q und τ ausdrückt, läßt sich aus der Tabelle vonFig.4 wie folgt ableiten:

(ι) o_s =

oder auch:
(ii) O₈ = :

oder_auch :

Durch Anwendung der Regel von Pierce kann man auch schreiben:

Die Sortier scha It u ng 17 ermöglicht die praktische Durchführung dieser logischen Gleichung; dies ist klar aus Pig. 5 erkennbar, wo durch dicke Punkte die Verbindungen zwischen den Leitungen 29, 30, 31 und den zu den Eingingen der NAND-Gatter 22, 23, 24 führenden Leitungen 32 bis 40 dargestellt sind.

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Der Impulsgenerator 4 enthält, wie in Pig.2 zu erkennen ist, NAND-Gatter 41 und 42 und Fegatorschaltungen 43, 44A, 44B, 45A, 45B.

Der Impulsgenerator 4 hat die folgende Wirkungsweise:

Bs sei angenommen, daß man auf die Taste T^ drückt und daß der Zeichenwähler 3 das obere Zeichen gewählt hat. Man verfügt also am Eingang des Impulsgenerator 4 über einen logischen Impuls E~, der über die Leitung 5 zugeführt wird,, und Über ein Signal C_s mit dem Logikwert 1, das über die Leitung 6 zugeführt wird (Fig.2). Der einfacheren Erläuterung wegen soll der Logikwert 1 mit IL und sein komplementärer Wert , also der Logikwert O mit N_Q bezeichnet werden.

Der Impuls E, wird über die Leitung 46 dem NAND-Gatter und Über die Leitung 47 dem NAND-Gatter 41 zugeführt. Der' ägnalwert C₈ = N^ wird einerseits über die Leitung 48 an das NAND-Gatter 41 und andrerseits über die Leitung 6 an die Negatorschaltung 45 angelegt, die den Signalwert N₁ in einen Signalwert N = ΊΠ umformt, der über die Leitung 49 an das NAND-Gatter 42 angelegt wird. Demzufolge verfügt man also an den Eingängen des NAND-Gatters 42 Über einen Impuls E~ und einen Signalwert N und an den Eingängen des NAND-Gatters 41 ü"ber einen Impuls E·* und einem Signäiwert N .

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Am Ausgang des NAND-Gatters 42 besteht ein Signalwert N^, der über die Leitungen 50, 41 an die Negatorschaltungen 44A bzw. 44B angelegt wird, und am Ausgang des NAND-Gatters erhält man einen Impuls WZ₁ der komplementär zu dem Ifflpüls E₅ ist und über die Leitungen 52, 53 an die Negatorsohaltüngen 45A und 45B angelegt wird. Demzufolge erhält.

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man am Ausgang der Negatorschaltungen 44A und 44B an den leitungen 7 und 8 Signalwerte KT , und am Ausgang der Negatorschaltungen 45A und 45 B auf den Leitungen 9 und 10 Impulse E,. Eine ähnliche Betrachtung würde zeigen, daß die Wahl des unteren Zeichens die Erzeugung von Impulsen E, auf den Leitungen 7 und 8 und von Signal werten N auf den Leitungen 9 und 10 zur Folge hätte.

Pate ntansprüohe

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Claims

Patentansprüche

Elektronische Tastatur für eine Verrichtung zur Eingabe codierter Daten in eine InformtionsverarbeitungSänlage mit mehreren Tasten, von denen jede eher elektrischen Schaltung zugeordnet ist, und höchstens zwei Zeichen entspricht, nämlich einem oberen Zeichen und einem unteren Zeichen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeichenwähler vorgesehen ist, der entweder die Wahl des oberen oder die Wahl des unteren Zeichens einer Taste bei deren Betätigung ermöglicht, und daß die jeder Taste zugeordnete elektrische Schaltung einen Tastenumsetzer enthält, der unter dem Einfluß der mechanischen Druckbetätigung der Taste einen logischen Impuls liefert, der zum Eingang eines Impulsgenerator geschickt wird, der von dem Zeichenwähler gesteuert wird, und gleichzeitig auf η verschiedenen Kanälen η logische Impulse liefert, die dem von dem Zeiohenwähler gewählten Zeichen entsprechen.
2. Elektronische Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenumsetzer in Serie einen Halleffekt-Halbleiter , eine Schmitt-Triggerschaltung unü eine monostabile Kippschaltung enthält.
3. Elektronische Tastatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichenwähler wenigstens eine Sotu ertaste enthält, der ein Tastenumsetzer zugeordnet ist, der unter dem Einfluß der mechanischen Betätigung der Sondertaste ein erstes logisches Signal liefert.

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4. Elektronische Tastatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichenwähler zwei Sondertasten aufweist, sowie eine Sortierschaltung, welche die gleichzeitige Wirkung der beiden Sondertasten verhindert.
5· Tastatur nach Anspruch 3 oder 4s dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichenwähler einen Speicher aufweist, der ein Zeichenwählprogramto enthält und ein zweites logisches Signal liefern kann, und daß eine Sortierschaltung die Priorität des ersten logischen Signals über das zweite logische Signal gewährleistet.
6. Elektronische Tastatur nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Sondertaste zugeordnete elektrische Schaltung hintereinander einen Hall-Effekt-Halbleiter und eine Schmitt-Triggerschaltung enthält.

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AB .

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