DE2337670C3 - Tastengesteuerte Dateneingabevorrichtung - Google Patents

Description

zweigungsoperation angeschlossen ist

7. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zum Feststellen eines gültigen, von der Matrix (1) kommenden Aus.gangssignals eine Gültigkeitsprüfschaltung (F i g. 2E) vorgesehen ist die der Feststellung gültiger Ausgangssignale und damit auch der Störimpulsunterdrükkung dient

8. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwellwertschaltung (F i g. 2D) vorgesehen ist die die Überschreitung eines Schwellwertes durch die Ausgangssignale der Matrix (1) anzeigt daß Speichermittel (22,23) mit dem Ausgang des Verstärkers (2) und dem Taktgeber (3) verbunden sind, daß ferner eine Vergleichsschaltung (25) vorgesehen ist, die beim nächstfolgenden Taktimpuls die Anwesenheit eines weiteren, den SchwelJwert überschreitenden Ausgangsimpulses vom Verstärker (2) feststellt, und daß daran eine Ausgangsstufe (26) angeschlossen ist, die die Anwesenheit von zwei gültigen Ausgangsimpulsen anzeigt

9. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Schwellwertspannung des Abfühlverstärkers (2; Fig.2D, Fig.2E) nach Feststellung gültiger Impulse für eine echt gespeicherte Taste absenkbar ist, um die Feststellung einer echten Freigabe einer Taste zu erleichtern.

10. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrfachanschlagsperre (U) mit dem Abfühldecodierer (9), der Adreßsteuerung (5) und dem Adressengenerator (6) und der Doppelimpulssteuerung verbunden ist.

11. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die Mehrfachanschlagsperre (11; F i g. 7) einen Umlaufspeicher (36, 35) zur Einspeicherung einer vom Tastgenerator (6) kommenden Tastenadresse sowie Vergleichsschaltungen (34,37,38) aufweist zum Vergleich einer abgefragten Tastenadresse mit dem Speicherinhalt und zum Einspeichern dieser neuen Adresse, wenn diese nicht im Speicher liegt und die Taste als gedruckt festgestellt ist, und zum Löschen der gespeicherten Adresse, wenn die Taste als nicht gedrückt erkannt ist und endlich zum Sperren des Ausgangssignals, wenn die abgefragte Taste als gedruckt erkannt ist und deren Adresse mit einer eingespeicherten Adresse übereinstimmt.

Die Erfindung betrifft eine tastengesteuerte Dateneingabevorrichtung, deren nach Art einer Matrix in Zeilen und Spalten angeordnete Tasten ein elektrisches Signal beeinflussen.

Die bisher bekannten numerisch-digitalen Dateneingabetastaturen genügen den heute zu stellenden Anforderungen nicht mehr. Herkömmliche Geräte arbeiten beispielsweise mit elektrischen Tastenschaltern, die alle Mängel aufweisen, welche zu elektrischen Kontakten und mechanischen Betätigungselementen gehören, wie z. B. Kontaktprellen, Einbrennen, Korrosion, Reibung und Abnutzung der mechanischen Teile, intermittierende Fehler und schwierige Reparaturen oder Austauschoperationen. Außerdem werden bei herkömmlichen Tastaturen Funktionen, wie Tastenverriegelung. Umschaltung und Doppelanschlagsperre, bisher durch me-

rhanische Hebel und Verbindungen ausgeführt, die langsam und unflexibel sind und eine stete Fehlerquelle bilden.

Aus dem IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, Band 14 Nr. 8, Januar 1972, S. 2277, ist eine mit Tasten arbeitende Eingabevorrichtung bekannt, die für jeden Tastendruck ein vorbestimmten dieser Taste fest zugeordnetes Codesignal liefert Über Abtastschaltungen werden die festverdrahteten Zeilen und Spalten der Tastenmatrix kontinuierlich abgetastet, bis die Tastenadresse einer gerade betätigten Taste aufgefunden wird.

Aus der DT-OS 2 003 703 ist ebenfalls eine Schaltungsanordnung zum Codieren der Position einer gedrückten Taste in einer Tastenmatrix bekannt Die mit den Tasten verbundenen, an den Spalten- und Zeilenleitungen angeschlossenen Codierschaltumjen codieren die Position der gedrückten Taste in den Stellen eines Binärcodes (2° bis 2⁵) und erregen dementsprechend eine oder mehrere Transislor-Ausgangsstufen, deren Ausgangspotential sich dann entsprechend ändert. Die codierte Tastenposition dient als Ausgangssignal.

Bei den bekannten Vorrichtungen hat man also eine völlig starre Zuordnung des Ausgangssignals zur Tastenadresse. Eine Änderung dieser Zuordnung ist nur unter großem Aufwand und einer vollständigen Neuverdrahtung erzielbar, jedoch erhalt man dann wiederum nur eine starre Zuordnung zwischen Tastenpontion und Ausgangscode.

Tastaturen mit elektronischen Tastengebern wurden schon konstruiert sie sind jedoch relativ komplex und teuer und fordern ausgeklügelte Signalimpulsgeneratoren und -fühler, um die verschiedenen Geber abzutasten.

Mehrfachanschlagsperren waren bisher zwar vorhanden, wurden jedoch nicht für drei oder mehr Tasten vorgesehen, da die mechanischen und elektrischen Geräte dazu nicht in der Lage warea

Aufgabe der Erfindung ist es also, eine tastengesteuerte Eingabevorrichtung zu schaffen, deren nach Art einer Matrix in Zeilen und Spalten angeordnete Tasten ein elektrisches Signal beeinflussen, insbesondere aber eine beliebige, jederzeit änderbare Zi Ordnung zwischen den Tasten der Tastenmatrix und dem ausgangsseitig zur Verfügung stehenden, codierten Ausgangssignal zu ermöglichen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht daß eine taktgesteuerte Adreßsteuerung mit Adreßgenerator vorgesehen ist der über je einen Decodierer mit den Spalten- bzw. Zeilenleitungen der Tastenmatrix derart verbunden ist daß durch den Adreßgenerator alle Spaltenleitungen der Matrix adressierbar und alle Zeilenleitungen zum Feststellen des Betätigungszuütandeb jeder Taste abtastbar sind, daß dabei die Abtaststeuerung bei dem Adreßgenerator die Abgabe und die Reihenfolge der erzeugten Tastenadressen steuert und daß eine so erzeugte Tastenadresse zusammen mit den dieser Adresse zugeordneten Daten bei zugehöriger, gedrückter Taste entweder unmittelbar oder mittelbar nach Codierung in einem Daiencodierer als Ausgangsdaten dienen.

Mit dieser Anordnung läßt sich dann nicht nur eine Anpassung an wechselnde Codeformate und eine Zuordnung von Daten zu codierten Adressen gedrückter Tasten, sondern in einfacher Weise eine Mehrfachanschlagsperre für drei und mehr Tasten vorsehen, die Codeerzeugung wird vereinfacht und man erhält gegenüber den bekannten Vorrichtungen auch eine gesteigerte Zuverlässigkeit der Gesamtanordnung bei verminderten Wartungsanforderungen, was bei den heutigen hohen Anforderungen an Eingabevorrichtungen für datenverarbeitende Anlagen ein ganz wesentlicher Vorteil ist

Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer tastengesteuerten Dateneingabevorrichtung gemäß der Erfindung, Fig.2A ein Diagramm zur Erläuterung der Signalabtastung,

F i g. 2B ein Diagramm zur Erläuterung des Einflusses von Störimpulsen und der angewandten Doppelimpulsabfühlung,

F i g. 2C ein Diagramm zur Erläuterung der Verwendung verschiedener Schwellwerte,

Fig.2D eine Schaltung für die Verwendung eines variablen Schwellwertes,

F i g. 2E eine Schaltung für die Doppelimpulsabfühlung,

F i g. 3A ein Diagramm zur Erläuterung der Tastenbetätigung,

F i g. 3B ein Diagramm der sich ändernden Kapazität einer kapazitiven Taste bei Betätigung und Freigabe, F i g. 4 ein Blockschaltbild der Abfühlverstärker und Verknüpfungsschaltungen,

Fig.5 schematisch die Adressierung mittels eines Festwertspeichers zur Erzeugung der Adresse zum Abtasten der Tastenmatrix,

Fig.6A ein Diagramm zur Erläuterung der Adressenerzeugung,

F i g. 6B ein etwas geändertes Diagramm zur Erläuterung der Adressenerzeugung in F i g. 6A,

F i g. 6C ein weiteres Diagramm zur Erläuterung der Adressenerzeugung in F i g. 6A,

Fig.7 schematisch ein Blockschaltbild für eine N-stufige Mehrfachanschlagsperre und

F i g. 8A bis 8G die verschiedenen Schritte beim Betrieb der Schaltung von F i g. 7.

Links oben in F i g. 1 ist eine kapazitive Tastenmatrix t dargestellt Der dabei verwendete Tastengeber arbeitet durch Veränderung der kapazitiven Kopplung zwischen zwei festen Platten durch die Bewegung einer Kopplungsplatte. Im Betrieb ist eine der festen Platten mit einer digitalen Impulsquelle verbunden, während die andere mit einem Stromintegrationsverstärker niedriger Impedanz zur Erkennung eines Signales verbunden ist. Die kapazitive Kopplung von einer festen Platte zur anderen ändert sich bei Betätigung eines Taso stengebers.

Es läßt sich eine große Zahl verwendbarer elektrischer oder elektronischer Schalter aufzählen, die an Stelle dieser kapazitiven Tastenschalter eingesetzt werden können. Wegen ihrer langen Lebensdauer, ihrer kleinen Abmessungen und ihrer mechanischen Einfachheit werden jedoch Halleffekt-Halbleiterschalter, elastische Membranschalter oder magnetische Reed-Schalter als geeignete Kreuzungspunktkoppler für die Tastaturmatrix bevorzugt. Im Prinzip genügt aber jeder Geber, der einen Übertragungsweg für ein abfühlbares Signal vom Taktgeber zum Abfühlverstärker herstellen kann.

Das vorliegende System benutzt kapazitive Geber oder Übertrager wegen ihrer geringen Größe, sowie der leichten Herstellung und Montage. Die festen kapazitiven Platten werden in der Praxis durch die übliche Technik für gedruckte Schaltungen auf einer isolierenden Schaltkarte hergestellt. Diese so gebildeten Platten

werden dann mit einer schützenden und elektrisch isolierenden Schicht überzogen. Eine kapazitive Koppelungsplatte wird dann auf der Schaltkarte dicht über ein Paar feste Platten gesetzt. Zwischen dem Geber und den festen Platten ist keine weitere elektrische Verbindüng erforderlich. Alle Signalanschlüsse können auf der Schaltkarte vorgenommen werden, ohne daß eine Verdrahtung an den Tastengebern notwendig ist. Die kapazitiven Tasten sind in einer Matrix angeordnet. Dabei sind mehrere feste Eingabeplatten in Spalten zusammengefaßt und feste Ausgabeplatten in Zeilen, so daß die Betätigung eines gegebenen kapazitiv koppelnden Tastengebers ein Signal von einer bestimmten Spalte in eine bestimmte Zeile koppelt Die jeweilige Zuordnung von Spalten- und Zeilenverbindungen kann natürlich verändert werden, ohne daß die gewünschte Operation dadurch beeinflußt wird.

Ob das Vorhandensein oder das Fehlen des Signales als Information verwendet wird, hängt von der Konstruktionswahl ab. Im vorliegenden Beispiel soll das Fehlen eines Signales an einem gegebenen Kreuzungspunkt das Niederdrücken der Taste an diesem Punkt anzeigen. Der Tastenübertrager arbeitet so, daß bei Niederdrücken der Taste die kapazitive Kopplungsplatte von den beiden festen Platten wegbewegt und der Signalpegel stark reduziert wird. Die kapazitiven Platten sind als Matrix auf einer Schaltkarte angeordnet und haben gemeinsame Treiber- und Abfrageleitungen für mehr als eine Taste. In einer Tastatur mit 64 Tasten können 16 Spalten oder Treiberleitungen mit vier Abfühlzeilen und -verstärkern vorgesehen werden Jede Treiberleitung führt zu vier gesonderten Tasten an Schnittpunkten der vier Zeilen, und jeder Verstärker erkennt das Vorhandensein oder Fehlen eines in einer Zeile erscheinenden Signales und bedient somit 16 getrennte Tasten oder Schnittpunkte, von denen zu einem gegebenen Zeitpunkt nur einer von einer Treiberleitung einen Impuls erhält Durch wahlweises Anlegen von Impulsen an eine gegebene Treiberleitung und durch Einschalten des entsprechenden Verstärkers zum Abfühlen des Signales auf seiner Zeile wird die Abtastung einer jeden Taste in einer Abtastanordnung möglich.

Jeder Tastengeber hat eine willkürlich gewählte binäre Adresse. Der Treiberimpuls und die Verstärkersignale kommen von einem Abtaster, der als binärer Adreßgenerator arbeitet Ein Teil einer jeden vom Generator kommenden binären Adresse wird decodiert und liefert Signale an eine gegebene Treiberleitung. Ein anderer Teil der binären Adresse wird decodiert und liefert Signale zum Einschalten eines bestimmten Verstärkers für die Erkennung von Signalen in der betreffenden Zeile. Diese Tastsignale werden durch Niederdrücken einer Taste auf der erregten Leitung hervorgerufen.

Die noch genauer zu beschreibenden logischen Schaltkreise in F i g. 1 benötigen eine Taktimpulsquelle 3 für die verschiedenen Steuerfunktionen. Die Taktimpulse können entweder vom Oszillator im Taktgeber 3 oder von einem bei 4 angeschlossenen Benutzersystem geliefert werden. Die Frequenz der durch den Taktgeber 3 erzeugten Steuerimpulse bestimmt die Geschwindigkeit, mit der die verschiedenen Tasten in der Matrix 1 abgefragt werden können-Wenn die Steuerimpulse angehalten werden, dann wird die Logik an diesem Punkt festgehalten. Mit dem Anhalten der Steuerimpulse kann die Tastatur entweder elektrisch verriegelt oder ein Datenzeichen an einer Stelle festgehalten und somit gepuffert werden. Mit dem Taktgeber werder zeitlich verschobene Impulse erzeugt, indem die Basis Taktfrequenz mit verschiedenen Kippstufen oder Zäh lerstufen heruntergezählt wird. Die Taktimpulse wer den durch Decodierung des Schaltzustandes diese: Kippschaltungen erzeugt. Die Anzahl der durch die Io gischen Schaltkreise benötigten Taktimpulse bestimm die Größe des zur Frequenzteilung benutzten Zählers Die in einem Ausführungsbeispiel benutzte Basisfre quenz von 200 kHz wird durch einen Multivibrator er zeugt und durch Zähl- und Decodieroperationen in Si gnale für längere Taktperioden mit Frequenzen vor 50 kHz, 25 kHz und weniger geteilt In einem Ausfüh rungsbeispiel sind für eine vollständige Codeerzeugung d. h. für den Abfühl- und Ausgabezyklus für eine Taste 32 Taktimpulse erforderlich.

Die vom Taktgeber 3 kommenden Impulse werder an die Adreßsteuerung in Block 5 weitergeleitet unc bestimmen die Durch- und Weiterschaltung des Adreß generators 6. Der Adreßgenerator liefert binäre Adres sen, die zur Erregung der verschiedenen Spalten unc zum Abfühlen der verschiedenen Reihen decodieri werden, sie können aber gleichzeitig auch zur Erzeu gung binärer Datenadressen verwendet werden. DU Zuordnung der Tasten der Tastatur zu den Zeicher kann durch Überbrückungen verändert werden, die ir einer Verzweigungssteuerung 7 untergebracht sind, se daß z. B. bei einer gegebenen Adreßfolge 1,2,3,4, dies« Überbrückungen eine Folge 1, 2, 3, 6 liefern können worauf zur vierten abgetasteten Tastenadresse, dei normalerweise die Adresse 4 zugeordnet wäre, nunmehr bei Einschaltung von Überbrückungen die Adres se 6 gehört Die Adressen werden im Adreßgeneratoi durch die Addition einer von der Verzweigungssteue rung angegebenen binären Zahl zur Tastenadresse ver ändert Die zu addierende Binärzahl wird durch dii Überbrückung angezeigt Bei dem angegebenen Bei spiel steht die vierte Taste in der Adressenfolge untei Verzweigungssteuerung und die hinzu zu addierende Verzweigungszahl ist 2. Dadurch kann die Folge, in dei die Adressen in dem Adressengenerator erzeugt wer den, geändert werdea Dadurch ist die häufigere Abta stung bestimmter, stark benutzter Tasten möglich wenn die im Adreßgenerator 6 erzeugte binäre Adres se sowohl die Abfragedecodierung liefert als auch eine binäre Adresse für die identifizierte Taste.

Zur Erläuterung dient folgendes Beispiel: Eine 8 Bi große binäre Adresse vom Adreßgenerator 6 gibt die Identität einer bestimmten Taste, die an das Benutzer system ausgegeben wird, wenn diese Taste gedrück wird Mit der Adresse werden auch Erregungs- und Ab fühlsteuersignale geliefert Die werthohen Bits werder decodiert und schalten die Verstärkergruppe 2 ein. Die wertniederen Bits werden decodiert und veranlasser die Durchschaltung des durch den Treiberdecodierer i gelieferten Treibersignals. Gesonderte Zähler oder be sondere Abtaster für die Zeilen und Spalten der Matrb 1 sind ebenso überflüssig wie ein besonderer Codiere: zur Codierung der Identität einer Taste mit Daten füi die Ausgabe. Der Abfragedecodierer 9 arbeitet mit der werthohen Bits der im Adreßgenerator 6 erzeugter Adresse und schaltet einen Verstärker der Verstärker gruppe 2 ein, um festzustellen, ob in einer gegebener Zeile der Tastenmatrix 1 Signale vorhanden sind odei nicht Für eine gegebene Adresse wird also nur eine Treiberleitung im Treiberdecodierer 8 erregt, so da£ Impulse vom Taktgeber 3 an eine gegebene Spalte dei Matrix 1 angelegt und nur ein Verstärker in der Ver

itärkergruppe 2 wird eingeschaltet, um das Vorhanden- »ein oder Fehlen von Signalen in einer gegebenen Zeile der Matrix 1 festzustellen. Es wird also eindeutig ein einziger Kreuzungspunkt identifiziert, an welchem eine Taste zu einem Zeitpunkt betätigt oder nicht betätigt »ein kann, wenn die so bezeichnete Taste gerade abgetaste. wird. Wird eine gerade gedrückte Taste abgefragt, wird der vom Taktgeber 3 über die entsprechende Treiberleitung vom Treiberdecodierer 8 angelegte Impuls durch eine der festen kapazitiven Tastenplatten angekoppelt Das Signal ist proportional zur kapazitiven Kopplung, die wiederum eine Funktion davon ist, ob die Betätigungstaste niedergedrückt wird oder nicht. Die in F i g. 4 gezeigten Verstärker 2 bestehen aus zwei Stufen. Die erste Stufe der Verstärker 2 reproduziert den Treiberimpuls proportional der am Schnittpunkt von Zeile und Spalte wirksamen Kopplung. Die zweite Stufe der Verstärker Hefen ein Ausgangssignal, das mit einem gegebenen Schwellwertsignal verglichen wird, um festzustellen, ob ein gültiger Impuls vorliegt und der ao Impuls über oder unter einen gegebenen Grenzwert fällt, wodurch Störungen im System unterdrückt werden. Man kann eine Art Hysteresis erzielen, indem man diesen Abfühl-Schwellwert der zweiten Stufe der Verstärker durch Änderung der Vorspannung am Eingang dieser Stufe verändert und so Schutz gegen Prellen und andere Schaltungs- und Signalstörungen ermöglicht

Wenn die Taste heruntergedrückt und ein gültiger Impuls oberhalb der Annehmbarkeitsschwelle festgestellt wurde, dann wird das Signal, welches im wesentlichen dem Taktimpuls vom Taktgeber 3 entspricht, an die Doppelimpulssteuerung 10 übertragen, die dem Störschutz dient Jeder Taste werden vom Taktgeber 3 zwei zeitlich verschobene Impulse zugeführt und das Ausgangssignal des Verstärkers 2 wird für jeden möglicherweise gültigen empfangenen Impuls gespeichert und mit dem nachfolgenden Impuls verglichen. Wenn die Impulsamplituden gleich sind, werden die Impulse als gültig angesehea Damit wird angezeigt, daß die Taste entweder geöffnet oder — abhängig von der logisehen Schaltung — geschlossen ist Wenn die Impulse nicht gleich sind, werden die Ergebnisse als Störungen, die irgendwo in der Leitung durch ungenaues Abfragen oder anderweitig erzeugt wurden, nicht beachtet

Wenn die Impulse von einer gegebenen Taste durch die Abtast- und Doppelimpulssteuerung 10 als gültig erkannt wurden, erhält die Mehrfachanschlag-Sperre 11, die die Adressen von gedrückten Tasten speichert, die als gültig erkannt werden, eine Anzeige, so daß bestimmt werden kann, ob eine Tasten-Druckinformation für diese Taste bereits an das System abgegeben wurde. Die Puffer in der Mehrfachanschlag-Sperre 11 werden jedesmal dann abgesucht, wenn eine Taste adressiert wird. Wenn eine Taste nicht gedrückt ist, wird ihre Adresse mit dem Inhalt des Puffers 11 verglichen. Findet sich ihre Adresse zu diesem Zeitpunkt im Puffer, wird sie gelöscht Wenn die Taste niedergedrückt ist und ihre vom Adreßgenerator 6 kommende Adresse befindet sich nicht im Puffer der Mehrfachanschlag-Sperre 11, dann wird die Adresse in den Puffer eingespeichert und die Information oder Adresse an die Abtaststeuerung 5 zur Ausgabe an das System gesendet Dadurch wird ein Abtastimpuls an das System abgegeben, um die identifizierte Adresse auszugeben oder die Adresse mit spezifischen Daten zur Ausgabe gemäß späterer Beschreibung zu codieren. Wenn die Taste niedergedrückt und die Adresse im Puffer aufgefunden ist, so zeigt dies, daß die Daten für diese Taste bereits gesendet wurden, und es geschieht nichts. Dadurch wird die Adresse einer Taste bei einmaligem Drücken der Taste nicht mehrfach gesendet, wenn nicht die automatische Schreibsteuerung 14 mehrere Anzeigen für diese Taste veranlaßt. Die Anzahl von Pufferstufen in der Mehrfachanschlag-Sperre 11 bestimmt die Anzahl der vom System ermöglichten Mehrfachanschläge. Die Mehrfachanschlag-Sperre 11 kann definiert werden als die Funktion, mit welcher das Überlappen ausgegebener Daten verhindert wird, wenn eine zweite Taste niedergedrückt wird, nachdem eine erste Taste bereits gedruckt wurde und noch gedrückt gehalten wird. Wenn drei Pufferstufen vorgesehen sind, hat die Tastatur eine Vierfachanschlag-Sperrmöglichkeit, so daß bis zu vier Tasten niedergedrückt und -gehalten werden können und die Daten für diese Tasten doch nur einmal für jede Taste richtig ausgelesen werden.

Bevor ein Prüfsignal von der Doppelimpulssteuerung 10 gesendet wird, codiert der Datencodierer 12 ein zu einer bestimmten vom Adreßgenerator 6 kommenden Adresse gehörendes Datenzeichen, wenn nicht durch die gestrichelten Kabelleitungen in F i g. 1 die erzeugte Adresse selbst als Datenzeichen ausgegeben werden soll. Das Datenzeichen, sei es durch den Datencodierer 12 erzeugt oder unverändert vom Adreßgenerator 6 kommend, wird über die Schnittstelle 4 an das Benutzersystem ausgegeben. Die Schnittstelle 4 besteht aus Leitungen für die Datenbits und eine Prüfimpulsoder Abtastimpulsleitung, die gültige Datenbits anzeigt Auf der Prüfimpulsleitung ersr^eint je einmal ein Impuls für jedes Niederdrücken «. .er Datentaste. Besondere Leitungen für Umschaltung oder Rückstellung sowie Leitungen für Versorgungsspannung und Erdung der Tasteneingabevorrichtung können ebenfalls vorgesehen sein.

Der Abfragedecodierer 9, der die werthohen Bits der Adresse für die Verstärker 2 decodiert, wird auch zur Erkennung eines speziellen Bits in der Adresse benutzt, mit welchem Sonderfunktionstasten, wie automatische Wiederholungstasten, bezeichnet werden, die eine wiederholte Ausgabe auslösen, wenn sie über einen hinreichend langen Zeitraum niedergedrückt gehalten werden. Die Funktions- und Umschaltsteuerung 13 erkennt, daß eine Sonderfunktionstaste, wie z. B. die Umschalttaste, niedergedrückt wurde und setzt den Datencodierer 12 auf große Buchstaben, um die Daten nur in großen Buchstaben auszugeben. Die Umschaltleitung von der Funktions- und Umschaltsteuerung 13 zum Datencodierer 12 ist in diesem Betriebszustand verriegelt und wird für eine volle Abtastperiode, d. h. eine Adressenerzeugungszeit festgehalten, so daß der Großbuchstabe erregt wird, wenn die Taste niedergedrückt wird Bei Erscheinen des Abfragesignales wird ein Code füi ein großgeschriebenes Schriftzeichen ausgegeben. Eine typische Anwendung enthält auch eine Umschaltverrie· gelung, die die Umschalttaste erregt, bis sie durch Niederdrücken oder Freigabe der Verriegelung abge schaltet wird. Andere Sonderfunktionsleitungen, wi< die automatische Schreibtaste oder die Rückstelltaste werden nur so lange erregt, wie die Taste niederge drückt gehalten wird.

Die automatische Schreibsteuerung 14 liefert wieder holte Abtastimpulse, wenn gewisse Tasten, derei Adresse ein besonderes Bit enthält, für eine durch di Schaltung 14 bestimmte Mindestzeit niedergedrück gehalten werden. Die Identifizierung dieser Taste durch dieses Bit liefert der Abfragedecodierer 9, de mit dem Block 14 verbunden ist und anzeigt, daß ei

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Sondertaste gedrückt ist. Der Taktgeber 3 liefert sowohl die Zeitablaufverzögerung als auch die wiederholten Abtastsignale, wie dies durch die Verbindung zwischen den Blöcken 10,14 und 3 angedeutet ist.

Damit ist die grundlegende Beschreibung des in F i g. 1 gezeigten Systems beendet. Da bei der grundsätzlichen Arbeitsweise dieses Systems binäre Adreßcodes benutzt werden, kann die verwendete Logik entweder aus Standard-TTL- oder VTL-Transistorschaltungen bestehen oder in integrierter SchaltungsHchnik mit großer Bitkapazität ausgeführt werden. Die in F i g. 1 gezeigten Blocks 6, 7, 12 und 9 können alle als Festwertspeicher ausgeführt werden. Die Vorteile einer solchen Ausführung liegen in der gesteigerten Flexibilität und Ausnützungsmöglichkeit der Funktion jeder Taste. Es ist natürlich möglich, viele Merkmale wegzulassen, die vom Benutzer nicht gewünscht oder gebraucht werden. Die Verzweigungssteuerung 7 kann eliminiert werden, wenn der Adreßgenerator 6 ein gewöhnlicher Binärzähler ist, der der Reihe nach einzelne binäre Adressen liefert. Die Mehrfachanschlag-Sperre 11 kann weggelassen und der Adreßgenerator 6 mit der Prüf- und Doppelimpulssteuerung 10 so verbunden werden, daß er angehalten werden kann, wenn das gültige Niederdrücken einer Taste erkannt wird. Die Funktions- und Umschaltsteuerung 13 und die automatische Schreibsteuerung 14 können ebenfalls weggelassen werden, wenn sie nicht benötigt sind. Der Datencodierer 12 kann weggelassen werden, wenn die binäre Adresse (die vom Zähler kommt) die an sich im Adreßgenerator 6 benutzt wird, als Ausgabecode brauchbar ist. In einem solchen Fall bestimmt die Verdrahtung der verschiedenen Tasten mit den Treiber- und Abfrageverstärkerleitungen in der Matrix 1 den Abtastcode, so daß die Codeanpassung einer gegebenen Tastatur auf einer Schaltkarte ausgeführt werden kann.

Wie bereits erwähnt, wird eine Signalerkennung mit Doppelimpuls und veränderlichem Schwellwert benutzt, um die Empfindlichkeit des Systems gegenüber Störungen und Veränderungen der Kopplung herabzusetzen. Eine Signalerkennung, die von der kapazitiven Koppelung eines Impulses über einen veränderbaren Kondensator als Eingang zu einem Schwellwertverstärker abhängt, bietet die Vorteile der Einfachheit und niedrigen Kosten. F i g. 2A zeigt das Grundkonzept dieses Schemas in einer Anwendung, bei der die kapazitive Kopplung sich mit jeder Übertragung innerhalb der kapazitiven Matrix ändert Gemäß F i g. 2A übersteigen die über den Kondensator eingekoppelten und durch die Verstärker aufgenommenen Spannungsimpulse einen vorgeschriebenen Spannungsschwellwert C, wenn die kapazitive Kopplung groß genug ist An diesem Punkt kann die verwendete Elektronik den Vorgang als das Schließen eines Tastenkontaktes oder das Fehlen dieses Signales bei seinem öffnen erkennen.

Die Empfindlichkeit des Systems führt gemäß Darstellung in F i g. 2B zu einer gewissen Störanfälligkeit, die zu falschen Ausgangssignalen an die logischen Schaltungen führt Dieser Fehler kann durch Doppelimpuls-Störunterdrückung überwunden werden, die Störungen, Kopplungsschwankungen und Empfindlichkeitsschwankungen ausschaltet

F i g. 2C zeigt die Doppelimpulse A und B, die bei diesem Abfühlverfahren benutzt werden. Die logischen Schaltkreise speichern den Zustand eines erkannten bei Abfühlung des /4-ImpuIses erzeugten Signales und vergleichen dann dieses mit dem Signal des Ä-Impulses bei dessen Abfühlung. Ein solcher Vergleich unterdrückt Störungen, weil diese im allgemeinen einzeln und nichi paarweise auftreten. Wenn die beiden abgefühlten Impulse gleich sind, wird das Ergebnis eines Tastendrukkes als gültige Information angenommen. Wenn die beiden Impulse nicht übereinstimmen, wie es z. B. bei Störimpulsen der Fall ist, die nur einzeln auftreten, wird das Ergebnis nicht beachtet. Dieses Verfahren arbeitet so lange zufriedenstellend, wie der zeitliche Abstand zwischen Signalimpulsen größer ist als die Dauer eines

ίο Störimpulses und die Dauer einer entsprechenden Übersteuerung, die ein Störimpuls im Verstärker hervorrufen kann, und solange die Wiederholungsfrequenz gültiger Impulse größer ist als die Häufigkeit von Störimpulsen. In der Praxis sind die häufigsten Störimpulse elektrostatische Entladungen oder ein induziertes Wechselstromsignal der Netzfrequenz. Die Verwendung von A- und ß-Impulsen mit einer Wiederholungsfrequenz von 0,1 MHz wurde als besonders vorteilhaft ermittelt. Geeignete Impulsfrequenzen und Impulsdauer können jedoch für die jeweilige Anwendung passend gewählt werden.

Ein anderes mit der digitalen Schwellwert-Erkennung möglicherweise verbundenes Problem sind die Schwankungen, die durch geringfügige Änderungen in den Wandlern oder Tasten und in der Abfühlschaltung auftreten können. Diese Veränderungen sind in F i g. 2B als Schwankung der Kopplung oder der Empfindlichkeit gezeigt und werden durch eine Taste hervorgerufen, deren Kapazitätsänderung nicht hinreichend linear ist, oder durch Schwankungen in der Stromversorgung und den einzelnen Bauteilen. Wenn die verschiedenen Schwankungen sich überlappen, wie in F i g. 2C, können falsche Ausgangssignale entstehen, wenn der Kopplungswert den Schwellwertbereich erreicht. Das kann man durch einen veränderlichen Schwellwert vermeiden. Die Auswirkungen sind in F i g. 2C gezeigt, wo die Verstärker-Schwellwertänderung größer dargestellt ist als die Änderungen der Kopplung und Empfindlichkeit, so daß falsche Ausgangssignale ausgeschlossen werden können.

F i g. 2D zeigt die Schaltung zur Erzeugung des veränderlichen Schwellwertes, die folgendermaßen arbeitet: Der Verstärker 15 verstärkt das Tastensignal, das proportional der Kopplung zwischen der Eingangs- und der Ausgangsleitung in der Matrix 1 vorliegt. Dieser verstärkte Impuls liegt an der Basis des Transistors 16. Wenn die Schwellwertleitung 17 zum Einstellen eines Vergleichspegels für einen negativen Steuerimpuls ein negatives Signal führt, dann wird der Transistör 18 gesperrt, und die Vorspannung des Transistors 16 wird durch die Widerstände Rx, Ri, Rz bestimmt, die entsprechend den Betriebswerten des Transistors 16 ausgewählt werden können. Diese Vorspannung erfordert einen Impuls einer bestimmten negativen Ampütu-

de am Ausgang des Verstärkers 15, um den Transistor 16 abzuschalten und ein positives Ausgangssignal an die Leitung 19 abzugeben. Diese vom Verstärker 15 kommende Ausgangsspannung ist der erste Schwellwert der Schaltung gemäß Darstellung in F i g. 2C.

Wenn das Signal auf der Schwellwertleitung 17 positiv wird, was je einmal für jede Abfühloperation der Fall ist, leitet der Transistor 18, und die Vorspannung des Transistors 16 wird durch die Widerstände Rx, Ri, Ri und A4 bestimmt. Sie liegt nun näher an der negati-

ven Sperrspannung des Transistors 16, so daß ein Impuls mit geringerer Größe von dem Verstärker 15 erforderlich ist, um den Transistor 16 zu sperren und ein positives Ausgangssignal an die Leitune 19

Der Schwellwert auf der Leitung 17 wird durch Anlegen einer vom Taktgeber 3 durch die Steuerschaltung 10 abgeleiteten Spannung angehoben.

In Fig.2E ist die Gültigkeitsschaltung gezeigt, die feststellt, ob die von der Schaltung mit veränderlichem Schwellwert weitergeleiteten Impulse tatsächlich gültig sind. Von dem in Fig.2D gezeigten Verstärker kommende Signale auf der Leitung 19 werden zusammen mit Taktimpulsen zur Impulszeit A und zur Impulszeit β an die UND-Glieder 20 und 21 angelegt. Die Impulse A und B und die Entsperrsignale kommen vom Taktgeber 3. Wenn eines der UND-Glieder 20 und 21 ein Signal auf der Leitung 19 zusammen mit einem Taktsignal aufnimmt, dann erzeugt ihre zugehörige Verriegelungsschaltung 22, 33 ein Ausgangssignal, bis diese durch ein nach jedem ß-Impuls vom Taktgeber 3 kommendes Signal auf der Leitung 24 zurückgestellt wird.

Die Ausgangssignale werden in der Antivalenzschaltung (Exklusiv ODER) 25 verknüpft. Die Ausgangsverriegelungsschaltung 26 hält das Vergleichsergebnis in ao der Antivalenzschaltung 25 fest, bis unmittelbar vor dem nächsten A-Impuls die Verriegelungsschaltung durch ein Signal C vom Taktgeber 3 zurückgestellt wird.

In F i g. 2C sind die Wirkung der Doppelimpuls-Stör- as unterdrückung und der veränderlichen Schwellwerttechnik gezeigt. Der Anfangswert des Schwellwertes wird so lange hochgehalten, bis zwei Impulse A und B über dem Schwell wert liegen. Von diesem Zeitpunkt an wird der Schwellwert für den A-Impuls hoch und für den ZJ-Impuls niedrig gehalten, bis beide Ausgangsimpulse über ihren Schwellwerten liegen. Das heißt, daß bei echter Freigabe einer Taste die Kopplungskapazität mindestens um einen bestimmten Betrag abfallen muß, damit eine echte Tastenfreigabe nach einem echten Tastendruck von diesem durch das Doppelimpulsverfahren unterschieden werden kann. Dadurch entsteht zwischen Schließpunkt und Öffnungspunkt des kapazitiven Tastengebers ein elektrischer Hysterese-Effekt

Die Wirkung der Doppelimpulsabfühlung mit veränderlichem Schwellwert ist in Fig.3A und 3B erläutert F i g. 3A zeigt die über der Zeit aufgezeichnete Ausgangsspannung des Abfrageverstärkers mit und ohne veränderlichem Schwellwert und die Anwendung des Doppelimpulses. Gestrichelt ist in Fig.3A eine hypothetische Ausgangsspannung dargestellt, die durch die Prüfschaltung der F i g. 2E erzeugt würde. F i g. 3B zeigt in einer stark vergrößerten Kurve die veränderliche Kapazität während eines Zyklus aus Tastendruck und Tastenfreigabe. Die veränderlichen Schwellwertniveaus 1 und 2 sind eingezeichnet F i g. 3A ist mit der F i g. 3B ausgerichtet, um den Einfluß der Abfühlung des Spannungspegels zu zeigen, der durch die veränderbare Kapazität während des Niederdrückens und der Freigabe der Taste in Fig.3B erzeugt wird. Beim Niederdrücken der Taste steigt die Kurve für die kapa-Eitive Kopplung ungefähr linear bis zu einem bestimmten Punkt an, kehrt dann ihre Richtung auf Grund von Schaltschwankungen oder anderen Ursachen etwas um, bevor sie in ihrer allgemeinen linearen Aufwärtsbewegung bis zum Erreichen des vollen Kopplungswertes fortfährt Die Kurve fällt dann wieder ab, bis sie praktisch die Null-Kopplung erreicht. In dieser typischen Kurve für das Niederdrücken und die Freigabe einer Taste gibt es zwei Punkte, an denen durch leichte Veränderungen im kapazitiven Betätigungsmechanismus Schwankungen in der Stromzufuhr und Veränderungen in den Abfühl-Bauelementen bei Anwendung der Doppelimpulsabtastungen die Abtastung von mehr als einem Tastendruck auftreten kann. Wenn die ansteigende Kurve der Kapazität den ersten Schwellwert beim Punkt A schneidet, und wenn dann zwei Impulse vom Taktgeber 3 angelegt würden, würde ein gültiges Tastendrucksignal gemäß Darstellung im Punkt A der F i g. 3A entstehen. Wenn die kapazitive Kopplung wieder leicht abfällt, wie beim Punkt B der F i g. 3B, interpretiert die Schaltung diesen Vorgang als eine Tastenfreigabe. Die Doppeiimpulse würden nicht übereinstimmen, so daß das Ausgangssignal des Verstärkers abfällt, wie bei B in F i g. 3A gezeigt, um dann bei Punkt C wieder anzusteigen, wenn die Kopplung wieder über den Schwellwert 1 hinaus ansteigt. Daraus ergibt sich, daß ohne die veränderliche Schwellwerteinrichtung nicht weniger als drei Tastendruck-Ausgangssignale durch den Verstärker erzeugt werden können, wenn er mit der Doppelimpuls-Abtastung arbeitet, obwohl tatsächlich die Taste nur einmal gedrückt und freigegeben wurde. Wie in F i g. 3B gezeigt, wird durch Hinzufügen des niedrigen Schwellwertes 72 zum B-Impuls, wenn einmal ein gültiger Tastendruck bei Doppelimpuls-Abtastung festgestellt ist, eine echte Freigabe der Taste erst dann festgestellt, wenn die Abfühlschaltung den zweiten Schwellwert 72 beim Punkt F nicht findet. Mit der Doppelimpuls-Abtastung wird also einmal ein gültiger Tastendruck festgestellt, mit der veränderlichen Schwellwerttechnik wird trotz Signalveränderungen eine gültige Tastenfreigabe festgestellt.

In F i g. 4 sind die Abfrageverstärker 2 mit den Verknüpfungsgliedern und der Schwellwc·, Änderung gemäß F i g. 2D dargestellt. Gemeinsamkeiten zwischen der F i g. 4 und der F i g. 2D sind durch gemeinsame Numerierung angegeben. Gleiche Teile sind in den F i g. 2D und 4 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Schwellwertveränderungsschaltung der F i g. 2D ist in F i g. 4 als logisches Blockschaltbild dargestellt, wo das positive Verstärker-Durchschaitesignal und das negative Verstärker-Rückstellsignal vom Taktgeber 3 an ausgangsseitige UND-Glieder 27 angelegt werden, damit das Ausgangssignal des Abfühl-Verstärkers über die Leitung 19 an die Doppelimpuls-Abtastschaltung der F i g. 2E abgegeben werden kann.

Der Verstärker 15 in F i g. 4 ist ein integrierender Stromverstärker mit niedriger Impedanz, der eine zweite Verstärkerstufe aufweist die ein Ausgangssignal mit ausreichender Amplitude liefert Das UND-Glied 27 nimmt das aus dem Adreßgenerator in F i g. 1 kommende Ausgangssignal mit den werthohen Bitpositionen 0 und 1 auf. Das UND-Glied ist dabei so aufgebaut daß das an jeder Verstärkerstufe liegende Eingangssignal geerdet wird, wenn nicht die UND-Bedingungen für Bit 0 und 1 erfüllt sind. Wenn man die Schaltglieder für die Verstärker eingangsseitig anordnet, hat das der zweifachen Vorteil, daß dadurch die Anzahl der Anschlüsse vermindert und die Zahl der erforderlicher Bauelemente abgesetzt wird, weil nicht wie in F i g. 2C für jeden Verstärker gesonderte Schaltgiieder und variable Schwellwertschaltungen erforderlich sind, sondern diese Schaltungen für alle Verstärker gemeinsarr vorgesehen werden können, wie in F i g. 4 gezeigt. Vor der kapazitiven Matrix 1 führt, wie gezeigt eine geson derte Leitung zu jedem Zeilenverstärker, die in F i g.' mit Zeilen 1 bis 4 bezeichnet sind.

Gemäß F i g. 1 schalten der Treiberdecodierer 8 unc der Abfragedecodierer 9 die Verstärkergruppe 2 durcl und bewirken damit das Anlegen von Impulsen von

Taktgeber 3 an die entsprechende Stelle der kapazitiven Tastenmatrix. Die iäecodierer 8 und 9 können bekannte Dioden-Decodierschaltungen oder Kombinationen von UND-Gliedern und ODER-Giiedem sein. Der Abfragedecodierer decodiert den vom Adreßgenerator 6 kommenden Adreßcode für die Verstärkergruppe 2, die Funktions- und Umschalttasten sowie die automatische Schreibsteuerung. Funktion und Konstruktion des Treiberdecodierers 8 und des Abfragedecodierers 9 sind dieselben wie bei anderen binären Decodierern und werden daher nicht näher beschrieben.

Die Arbeitsweise dieser Decodierer hängt natürlich von der Aufnahme einer im Adreßgenerator 6 erzeugten binären Adresse ab, welcher wiederum durch die Adreßsteuerung 5 und die Verzweigungssteuerung 7 gesteuert wird.

J>er Adreßgenerator 6 kann ein einfacher Binärzähler sein, der jedesmal durch Signale vom Taktgeber 3 um ein Bit weitergeschaltet wird und ausgangsseitig eine binäre Zahl oder Adresse abgibt Diese binäre »o Adresse kann in den Decodieren! 8 und 9 zu Treiberund Schaltsignalen für die Matrix 1 decodiert werden. Die binäre Adresse selbst kann als Ausgabe-Daten für die so identifizierten Tasten benutzt werden. Diese Lösung fordert jedoch die sorgfältige Verdrahtung be- stimmter Zeilen und Spalten mit den gewünschten Decodierausgängen und natürlich ist eine umfangreiche Neuverdrahtung notwendig, wenn die Belegung der Tastatur mit Zeichen geändert werden soll. Andere Schwierigkeiten bei der Verwendung gewöhnlicher binärer Zähler und der Decodieroperation liegen in der mangelnden Beweglichkeit bei der Anpassung des Systems an andere Betriebsarten, Sonderfunktionstasten und Steuerungen.

Eine etwas kompliziertere Ausführungsform eines Adressengenerators 6, der in seiner Anwendbarkeit sehr vielseitig ist, kann unter Verwendung eines Festwertspeichers aufgebaut werden, der beispielsweise in integrierter Halbleitertechnik aufgebaut sein kann.

Eine zwangsläufige Einschränkung bei einem als Binärzähler aufgebauten Adreßgenerator besteht darin, daß er nur bestimmte Adressen in einer festen Reihenfolge erzeugt Das bedeutet, daß bei einer bestimmten Anordnung der Tasten auf einer Tastatur nach Art einer Matrix für besonders leichte Dateneingabe entweder besondere Schaltverbindungen mit aufeinander folgenden Positionen des Adreß-Decodierers hergestellt werden müssen, um alle Tasten der Matrix zu erreichen, die nicht in dieser Reihenfolge auf der Tastatur liegen oder es muß ein besonderes Adressierschema entwickelt werden, mit dessen Hilfe die einzelnen Tasten angesteuert werden können, während die Adressierung; durch den Adressengenerator sequentiell erfolgt Jede dieser Tasten kann während eines kleinsten Zeitabschnittes, in dem alle Tasten der Tastatur adressiert werden, mindestens einmal adressiert werden, doch müssen bestimmte Tasten zuerst adressiert werden, um eine Steuerung für den Zugang zu jeder folgenden Taste zu liefern. Ein Beispiel ist die Umschalttaste oder die Wiederholungstaste. Der Zustand der Um- schalttttsten muß bekannt sein, damit die richtigen Daten beim Drücken einer nachfolgenden Taste geliefert werden können. Eine Wiederholungstastenoperation bedingt, daß der Zustand der Wiederholungstaste zuertt itbgefragt wird, so daß das Drücken einer nachfolgenden Taste eine Wiederholung der Ausgangssignale bewirkt Eine gemeinsame Rückstellung für Steuerlasten ist wUnschbar, selbst dann, wenn die Taste noch gedrückt ist

Zeitweilig müssen auch zu einer Taste gehörende Daten verändert werden, um mit dem an die Tastatur angeschlossenen Benutzersystem übereinzustimmen, d. h. es kann sich als notwendig erweisen, den Ausgabezeichencode in einen anderen umzuwandeln oder die Codierung für viele Zeichen vollständig zu ändern.

Ein etwas komplexeres Ausführungsbeispiel eines Adreßgenerators, welches sehr flexibel in seiner Steuerung und seiner Möglichkeit zur Verzweigung und Überbrückung ist, kann bei Verwendung eines Festwertspeichers allgemein bekannter Art gebaut werden. Festwertspeicher bestehen im allgemeinen aus einem integrierten transistorisierten Speicher, der Daten speichert, die nicht mehr verändert werden können. Ein Festwertspeicher kann selbstadressierend betrieben werden, indem eine Ausgangssignal zur Adressierung einer anderen Stelle im Festwertspeicher selbst benutzt wird. Die Selbstadressierung kann für eine vorübergehende Verzweigung zu einer anderen Stelle innerhalb des Speichers unterbrochen werden. In der F i g. 5 ist ein selbstadressierender Festwertspeicher gezeigt. Die Adreßsteuerung 5 wählt unter Steuerung eines Verzweigungssignales Datensammelleitungen vom Festwertspeicher 28 aus. Das Eingaberegister 29 hält die Eingangsadresse so lange gespeichert bis der Festwertspeicher 28 adressiert werden kann. Das Ausgaberegister 30 hält die Ausgabedaten so lange fest bis sie verarbeitet werden können.

Ein- und Ausgaberegister können Kippschaltungen oder Umlaufregister sein. Wenn die Eingabeadresse direkt ausgegeben werden soll, können ein oder beide Register weggelassen werden. Der Taktgeber 3 liefert während eines Zyklus zwei diskrete nicht zusammenfallende Impulse. Der erste Impuls schaltet das Ausgangssignal der Adreßsteuerung 5 nach dem Eingaberegister 29 durch. Mit dem zweiten Impuls wird das Ausgangssignal des Festwertspeichers 28 nach dem Ausgaberegister 30 durchgeschaltet

Die Adreßsteuerung 5 muß aus einem Anreiz oder Code erkennen, ob ein Ausgangssignal von der Adreß-Rückkopplungssammelleitung 31 oder der Datensteuersammelleitung 32 gewünscht wird Während eines Unterbrechungszyklus der normalen Selbstadressierung des Festwertspeichers wird die Adreß-Rückkopplungssammelleitung 31 ganz oder teilweise durch die Datensammelleitung 32 ersetzt

Das Eingabe-Register 29 speichert während des ersten vom Taktgeber 3 kommenden Impulses jedes von der Adreß-Steuerung 5 kommende Ausgangssignal und hält es für die Dauer eines Speicherzyklus des Festwertspeichers gespeichert Das Ausgabe-Register 30 wird während des zweiten vom Taktgeber 3 kommenden Impulses geladen und bleibt für den Zugriff des Benutzersystems zu den Ausgabe-Daten geladen.

Das Arbeitsprinzip eines selbstadressierenden Festwertspeichers wird an Hand eines Speichers von 128 jeweils 20 Bit großen Bytes beschrieben. Die 20 Bits sollen folgendermaßen benutzt werden: Bit 0 Ms Bit 6 !Stellen die Adressen einer bestimmten Taste im Binärcode dar. Bits 7 bis 15 stellen die Datenbits dar, die als Ausgabe-Daten zu dieser Taste gehören. Die Bits 16 bis 19 sind Steuerbits zur Definition von Sonderfunktionen. Es sollen insgesamt 64 Tasten adressierbar sein.

Beim Einschalten muß eine erste Adresse einer zu adressierenden Taste im Register 29 gespeichert werden, Es ist nicht wichtig, welche Adresse hierzu benutzt wird, sie definiert jedoch den Startpunkt im Adreßzy-

/10

klus und der Datenerzeugung, und es wird für die Beschreibung angenommen, daß die Anfangsadresse 0 ist, d. h. die Bits 0 bis 6 sind alle 0. Diese Adresse wird von der Adreßsteuerung 5 an das Eingaberegister 29 abgegeben. Beim ersten vom Taktgeber 3 kommenden Impuls wird die Position 0 des Festwertspeichers 28 über entsprechende Adreßdecodierschaltungen adressiert, die im Festwertspeicher vorgesehen sind. Der zweite Impuls vom Taktgeber 3 schiebt die neue Adresse, die im Speicherplatz 0 des Festwertspeichers steht, in das Ausgaberegister 30. In der Adreßposition 0 des Festwertspeichers kann jede der Tastenadressen von 1 bis 63 stehen. Diese Tastenadresse wird zusammen mit den zugehörigen Daten- und Steuerbits im Ausgaberegister 30 eingespeichert Die Treiber- und Abfragedecodierer 8 und 9 decodieren die Bits 0 bis 6 in dem Ausgaberegister 30 und schalten vom Taktgeber 3 kommende Steuerimpulse nach einer bestimmten Spalte der Tastenmatrix 1 durch und entsperren einen bestimmten Zeilenverstärker 2. Die so gekennzeichnete Taste wird ao abgefragt und falls die Taste gedrückt ist, werden die Datenbits im Register 30 ausgegeben. Das ist das Ende des Arbeitszyklus, der in F i g. 6 dargestellt ist

Jederzeit während des in F i g. 6A gezeigten Arbeitszyklus kann der Impuls Nr. 1 vom Taktgeber 3 angelegt as werden, um die dann in der Adreßsteuerung 5 erscheinende Tastenadresse in das Eingaberegister 29 einzuspeichern, das dann die betreffende Position im Festwertspeicher 28 adressiert Am Ende des Arbeitszyklus wird der Impuls 2 geliefert, um die an der adressierten Stelle im Festwertspeicher erscheinende Information nach dem Ausgaberegister 30 auszulesen. An dieser Stelle im Festwertspeicher kann, wie bereits gesagt, jede beliebige neue Tastenadresse, die noch nicht adressiert worden war, gespeichert sein, womit dieser bestimmte Arbeitszyklus für den Festwertspeicher beendet ist Der nächste Arbeitszyklus beginnt mit dem Auftreten des nächsten Impulses 1 und endet mit dem nächstfolgenden Impuls 2. Dieser zyklische Ablauf wird in der Reihenfolge, in welcher die Tastenadressen im Festwertspeicher gespeichert sind, fortgesetzt, bis jede Taste einmal adressiert wurde. Zu der zuletzt durch Abtasten des Festwertspeichers adressierten Taste gphört die Nulladresse, mit der die Abtastung begonnen wurde. Diese Nulladresse würde in der Adreßsteuerung 5 über die Adreßrückkopplungs-Sammelleitung 31 auftreten und würde beim nächsten Einerimpuls in das Register 29 gelangen, wenn eine neue Abtastung beginnt. Die Reihenfolge, in welcher Adressen erzeugt werden, ist durch ihre Reihenfolge im Speicher festgelegt Sie brauchen nicht strikt numerisch aufeinander zu folgen. Manchmal kann es aber erforderlich sein, diese zyklische Adreßerzeugung zu unterbrechen, um andere Eingangsdaten zur Adressierung anderer Teile des Festwertspeichers zu verwerten.

Manchmal kann es erforderlich werden, die zu einer bestimmten Taste gehörenden Daten zu modifizieren. Dazu wird die Adreßsteuerung 5 verwendet, indem eines der Taste zugeordneten Steuerbits 16 bis 19 zusammen mit den normalerweise für diese Taste verwendeten Datenbits in dem Festwertspeicher eingetpeichert wird. Wenn die Adreßsteuerung 5 dieses belondere Bit feststellt, dann wird der Datenbitteil auf der Datensteuersämmelleitung 32 an Stelle der auf der Adreßrückkopplungs-Sammelleitung 31 erscheinenden Information zum Ausgang der Adreßsteuerung 5 geleitet. Bei dieser Substitution von Adressen in der Adreßsteuerung 5 wird dazu eine Zahl größer als 64 verwendet, so daß die obere Hälfte des-128 Byte großen Festwertspeichers adressiert wird, die bei der 64 Tasten umfassenden Tastatur ursprünglich nicht benutzt wurde. Es wird also ein neuer Abschnitt des Speichers adressiert, in welchem neue Daten gespeichert sind. Dabei wird ein zusätzlicher Impuls 1 und ein Impuls 2 erzeugt, so daß die neuen auf diese Weise adressierten Daten ebenfalls in das Ausgaberegister 30 eis ^speichert werden können.

Andere Änderungsdaten für eine Taste, deren Steuerbit auf Eins steht, kann man durch externe Signale der Adreßsteuerung 5 über die Leitung 33 in F i g. 5 mitteilen. Dadurch werden alle Bits mit Ausnahme des wertniederen Bits ersetzt, das durch den Verzweigungsimpuls auf der Leitung 33 ein- oder ausgeschaltet wird. Dabei wird ein zusätzlicher Impuls 1 und ein Impuls 2 erzeugt, so daß die neuen auf diese Weise adressierten Daten in das Ausgaberegister 30 eingespeichert werden können. Diese neuen, im Ausgaberegister 30 erscheinenden Daten enthalten die Tastenadresse für die nächste Taste und die Datensteuerbits, die normalerweise an der ursprünglichen Tastenadresse gestanden hätte, vor der Adressensubstitution in der Adreßsteuerung 5, die spezifischen Datenbits sind aber neu. Nach dem Impuls 2 gelangt die Tastenadresse für die nächste Speicherstelle über die Adreßrückkopplungs-Sammelleitung 31 in die Adreßsteuerung 5. Die Tastenadresse, die somit für den nächsten Adressierzyklus geliefert wird, kann dieselbe sein wie die Adresse, welche in der alten Tastenadreßstelle geliefert worden wäre (die adressiert worden wäre, wenn die Adresse nicht ersetzt worden wäre) und sie gestattet eine Rückkehr zu der früher definierten Schleife, wenn der nächste Impuls 1 und der Impuls 2 auftreten. Das Eintreffen eines besonderen Datenbits in den Steuerbits für eine Taste, die im unteren Teil des Speichers adressiert worden ist, kann somit zur Neuadressierung eines anderen Teiles in der oberen Hälfte des Speichers benutzt werden und liefert andere Daten für diese Taste, ohne vom normalen Zyklus der Adressenerzeugung für die übrigen Tasten abzuweichen.

Andere Änderungsdaten für die Taste, für die ein Steuerbit 1 festgestellt wurde, kann man durch externe Anregung der Adreßsteuerung 5 über die Verzweigungsleitung 33 in F i g. 5 erhalten. Wird das Steuerbit 1 festgestellt und ist das Ausgangssignal auf der Datensammelleitung 32 für das Ausgangssignal auf der Adreßrückkopplungs-Sammelleitung 31 eingesetzt, dann werden alle mit Ausnahme des wertniederen Bits ersetzt und das wertniedere Bit wird abhängig von dem Anreiz über die Verzweigungsleitung 33 in F i g. 5 ein- oder ausgeschaltet. Wenn der Verzweigungsimpuls vorhanden ist, ist das Adreßbit für die wertniedere Position 1 und die Verzweigungszieladresse wird durch dieses einzelne Bit verändert, das durch den Pegel des auf der Verzweigungsleitung 33 in F i g. 5 erscheinenden Signals bestimmt wird. Führt diese Verzweigungsleitung kein Signal, dann ist die Verzweigungszieladresse die Adresse, die im Datenfeld abzüglich des wertniederen Bits enthalten ist und veranlaßt durch die Adressierung dieser Adresse im Speicher die Erzeugung eines bestimmten Bitsatzes im Datensteuerbitteil im Ausgaberegister 30. Führt die Verzweigung ein Anreizsignal, so wird dadurch das Datenfeld um ein Bit geändert, es wird eine neue Adresse im Speicher adressiert, und man erhält einen neuen Satz Datenbits. Nach jeder Verzweigungsoperation ist der Tastenadreßteil für den nächsten Zyklus derselbe wie für die Verzweigung, da

r-nn /Oi/OiO

der neue Adreßteil derselbe ist wie der Teil, der an der alten Adresse gespeichert worden wäre, die in der Basisschleife adressiert worden wäre und zu der das Programm jetzt zurückläuft Dieser Vorgang, begrenzt durch die verfügbare Größe des Speichers, kann so lange weiterlaufen, bis durch eine letzte Verzweigung wieder die erste Schleife erreicht ist Die Verzweigung zu mehr als einer von zwei verschiedenen Stellen ist möglich, indem man mehrere externe Verzweigungsanreize im gedrückten Zustand dieses Ergebnis erzeugte, ande re als die in der normalen Primärschleife gefunden! oder an der neuen Adresse, zu der mit Steuerbit 1 ver zweigt wird, gefundene Daten zuordnen, dann kann di< Verzweigungszieladresse durch einen externen Anrei; über die Verzweigungsleitung 33 in F i g. 5 modifizier werden. Dadurch wird nach Darstellung in F i g. 6B dei zu adressierende Festwertspeicherteil auf einen neuer Abschnitt der Primärschleife umgeleitet, wenn gemäE

oder Impulse für die Adreßsteuerung 5 vorsieht (und io Darstellung in F i g. 6B sowohl das Steuerbit als auch

mehr wertniedere Bits zur Benutzung durch externe Impulse löscht) und indem man diese durch die entsprechenden Datenbits im Adreßsteuerabschnitt ersetzt damit zu einer von N Positionen verzweigt werden kann.

Die Hauptvorteile dieser Selbstadressierung unter Verwendung eines Festwertspeichers bestehen darin, daß keine besondere logische Schaltung zur Abtastung des Speichers mehr erforderlich ist wie z. B. ein binärer Adreßgenerator, und so die Möglichkeit schafft, eine Anzahl von Codes einzusetzen, indem man gleiche Codepositionen benutzt sofern sie bei verschiedenen Codes gleich sind und Verzweigung für die Positionen, die nicht gleich sind. Außerdem ist unabhängig von einer festgelegten binären Zahl oder Reihenfolge dadurch eine vorgegebene Abtastfolge für die Tasten möglich.

F i g. 6B zeigt wie man Änderungsdaten von einer Taste erhält, wobei die Bits auf der Datensammelleitung in das Eingaberegister geladen werden, weil das Stuerbits 1 ist und anschließend das Verzweigungsbit in der wertniederen Bitposition ebenfalls 1 ist. F i g. 6C zeigt das Einlaufen in eine zweite Schleife.

In den F i g. 6A, 6B und 6C ist die Ablauffolge der nachfolgend beschriebenen Vorgänge gezeigt. Die Imdas Verzweigungsbit 1 sind. Das Auftreten eines Steuerbit 1 ohne Verzweigungsbit schaltet auch den Festwertspeicher auf eine zweite Schleife zur Aufnahme der dort befindlichen Daten ein, während ein Verzweigungsbit gleichzeitig mit dem Steuerbit die auf der Datensammelleitung liegenden Signale an die Adreßsteuerung und von dort an das Eingaberegister überträgt, wo sie um den durch das Verzweigungsbit 1 bestimmten binären Betrag erhöht werden. In dem in

ao Fig.6B gezeigten Beispiel liegt auf der Datensammelleitung das Signal 68, wird jedoch erhöht auf 69, wenn es in das Eingaberegister eingelesen wird. Anstatt die Stelle 68 in der zweiten Schleife in der oberen Hälfte des Festwertspeichers zu adressieren, wo die Ände-

s5 rjngsdaten gespeichert sind, von denen aus die Adressierung der unteren Hälfte des Festwertspeichers erfolgt, wird durch Drücken der Taste bei Verzweigungsbit 1 jetzt die benachbarte Speicherstelle 69 adressiert. Tastaturen haben oft unterschiedliche Größen, wenn

z. B. zusätzliche Tasten oder Sonderfunktionstasten vorgesehen sind, d. h. bei einer Grundtastatur von 66 Tasten und zusätzlichen 12 Programmfunktionstasten zur Systemsteuerung sind dann z. B. Tastaturen mit 78 Tasten vorhanden. Da die Grundtasten identisch sind,

pulse 1 und 2 steuern die Impulseingabe und Impulsaus- 35 kann derselbe Festwertspeicher benutzt werden, und es gäbe im Speicher. Die jeweilige Adreßinformation ist brauchen nur 66 Tasten auf der Tastatur abgetastet zu neben der Überschrift »Adreßsteuerung« gezeigt und
die Rückkopplung oder die Ausgabe über die Adreß-

rückkopplungs-Sammelleitung 31 ist ebenfalls aufgewerden. Bei der 78er Tastatur wird die zweite Schleife für die zusätzlichen 12 Tasten benutzt (weil das Verzweigungsbit 1 ist) und dann am Ende einer jeden Ab

führt Der Inhalt des Eingaberegisters, gesteuert durch 40 tastung der 66 Grundtasten wieder verlassen.

das Steuerbit und das Verzweigungsbit, ändert sich gemäß Darstellung in den F i g. 6A bis 6C. Das Ausgangssignal auf der Datensammelleitung kann sich andern und die F i g. 6B und 6C zeigen Auswirkungen. Die Leerstellen in der Zeile für die Datensammelleitung in den F i g. ßB und 6C bedeuten, daß sich diese Daten normalerweise mit jeder Taste ändern, gelten jedoch für diese Figuren nur, wenn das Steuerbit und die Verzweigungssteuerung benutzt werden. Diese Zeile ist da-Gemäß Darstellung in Fig.6C braucht man nicht zur Primärschleife der Adreßerzeugung zurückzukehren, wenn man einmal in die Sekundärschleife eingelaufen ist, da der Inhalt der Adreßrückkopplung in die höheren Speicherstellen geladen werden kann und da dieselbe Reihenfolge liefern, die sich auch in der Primärschleife findet — das dient, mit anderen Worten, als Erweiterung der Primärschleife und kann Anwendung finden, wenn man einen Festwertspeicher fest für eine

her leergelassen, um das Lesen zu erleichtern. Ausge- 50 66er oder für eine 78er Tastatur programmieren will. In nommen sind die Fälle, in denen der Inhalt des zu jeder einem solchen Fall braucht man nur einen Festwertneuen Adresse gehörenden Datenfeldes benutzt wird. speicher mit einem Steuerbit 1 in einer Adreßposition,

Nach Darstellung in F i g. 6B wird bei Auftreten des .---.-...-

Steuerbits auf der zur Adreßsteuerung 5 führenden "Adreßrückkopplungssammelleitung 31 das auf der Datensteuersammelleitung zum Eingaberegister 29 erscheinende Ausgangssignal an Stelle des auf der Adreßrückkopplungs-Sarnmelleitung 31 erscheinenden Ausgangssignals in das Eingaberegister 29 geladen. Dawie z. B. der Adreßposition der Taste 66, um zu einer höheren Stelle im Speicher zu verzweigen und die Adressen für die Tasten 67 bis 78 zu erreichen, und dann zurück in die Primärschleife einzulaufen.

Die Probleme, die bei Mehrfachanschlag bei tastenbetätigten Vorrichtungen auftreten, sind allgemein bekannt. Dadurch entstehen oft Fehler und man benötigte

durch wird die Selbstadressierung des Festwerbpei- 60 entweder eine mechanische Verriegelung oder eine

-1 . η .... ... _ - komplizierte Blockierungsschakung, die die Ausgabe

von Daten verhindert, wenn mehr als eine Taste niedergedrückt wird. Bei Anwendung der vorliegenden Erfindung können jedoch mehrere Tasten gedruckt und in der Reihenfolge niedergehalten werden, und die Codes werden in der Reihenfolge ausgegeben, in der die Tasten gedruckt wurden, ohne daß sich die Daten überschneiden oder gegenseitig störend beeinflussen.

chers außerhalb der normalen Adreßerzeugung auf eine neue Adresse in einem anderen Teil des Festwertspeichers übertragen. Im wesentlichen handelt es sich um einen Schritt zur Definition der Adresse für ein neues Register. In dem neuen so bezeichneten Segment des Festwertspeichers werden die Daten nach Darstellung in Fig. 6B zur Benutzung durch das Benutzersystem ausgelesen. Will man einer bestimmten Taste, die

Sii

Sd 'weite Hälfte des Zyklus. Die Anzahl von Taktimplen im Taktzyklus muß doppelt so groß^eir,|w*d* Anzahl der vorgesehenen Register, so daß für jedes Register ein Impuls zum Einschalten und em Impuls S Ausschalten vorgesehen ist. Für jeden vollständ Ξ Taktzyklus muß ein Registerdef.n.t.onspunkt ex fSren, bei dem der Inhalt des Registers eingestellt wS Die Zahl der Registerdefinitu- spunkte .st am S» niedriger als die Zahl der vorgesenenen Reg,ster, wie noch erläutert wird.

Die Halbzyklussignale müssen während des voHständigen Registerdefinitionssignals vorhanden sein und kAnnen entweder in die erste oder in die zwe.te Hälfte £ Zyklus der durch den Taktgeber 3 besummten Re-

eisterdefinitinnsperiode fallen. . _r

Hn vollständiger Tastenzyklus besteht aus einem ersten und einem zweiten Halbzyklus, während denen die Adresse der adressierten Taste eingespeichert bleibt Tastenadressen können beim Übergang zwischen dem zweiten Halbzyklus zum ersten geändert werden

₃₅

A^valLglied

f *^k'^US

₄o

*⁵

37 an

⁵°

₅5 _{in den} ODER-Gliedern dI au, folgendem Grund vorgesehen. Die Verknüpfung aller Bits im Register Ri _d J_{8 Ue}Wt ein Ausgangssignal wenn Register Ri eingestellt ist. Ebenso ^_ER._{Verknü fung im} Ant.valenz-

angssignal. wenn eines der Bits im sga g ^ ^^ ^ .^^ _z

^ _{ersten halben} Defin>j«^e t auf 0 geht, liefert das Antivalenzgheu M g_n £_usgangssignal _und hat damit fest-JJ _{ß die Tastena}dresse tatsächlich bereits im gestellt <J£ «^e _{wird för die Dauer} des Tastenzy-Speujer steht V ^ ^ Schwellwer^

X_d «speichert. Wenn während der zweiten Hälfte

ghedg espewne>, Ausgangssignal des Antiva-

^der ™.ο^ ρ ^ ^ .^ _{dann das Regl}

«^«JJ _{Wenn die de adreiS}ierte Taste, deren st«^n ^ _Adreßgenerator 6 kommt, auch tatAdresse eDen _{djese Tastenadr}esse am

S&ffÄ:

Sr&ser

dem Eingang des ersten Bytereg.sters 36 verbunden. Wdterhin w'erden alle Bits im n-ten Bjtereg^er

einem ODER-Glied 37 ^^^^.^^Z ersten Byteregister 36 in einem ODER-Glied 38 einer ODER-Verknüpfung unterzogen werde, ferner ·«

S^S:t^^^^ im _{wurd£i und d]es wird fur dl},

^^SeT^teiiyklu. eingespeichert, wom« en, Mehrfachspeicherung dieser Adresse verhindert «rd ^ j _{Halfte des} Zyklus wird die b

_klu^;^hi^e _DER._Verknüpfung aller Bits im Regs er 4 Antivalenzglied 37 vorgenommen. Wenn «4

geht und die Taste, deren Adresse an den Eingang von Ri gegeben wird, nicht als gedrückt erkannt wird, wird die Eingabe des vom Antivalenzglied 34 kommenden Signals für Register Ri gesperrt und das Register Ri zu seiner Rückstelizeit auf 0 gezwungen. Dadurch wird die im Register Ri stehende Taütenadresse im Speicher gelöscht.

Jede Taste der Tastatur wird der Reihe nach adressiert und die Adresse jeder Taste wird für die Dauer des Tastenzyklus festgehalten. Während die Taste durch die Treiber- und Abfragedecodierer 8 und 9 adressiert wird, wird abgefragt, ob sie gedruckt ist oder nicht Wenn sich der Zustand der Taste seit der letzten Adressierung geändert hat, wird dies im Speicher in Fig.7 entsprechend geändert Das heißt also, wenn vorher der gedrückte Zustand der Taste gespeichert worden war, wird ihre Adresse in den Puffern belassen. Wenn sie als nichtgedrückt erkannt wird, ihre Adresse aber in den Puffern liegt, wird sie dort gelöscht. Wird sie als gedrückt erkannt und ihre Adresse steht nicht im Puffer, wird die Adresse in den Puffer eingegeben. Wenn die Taste als nichtgedrückt erkannt ist und ihre Adresse nicht im Puffer steht, geschieht nichts. In der folgenden Beschreibung werden mit den Bezeichnungen (M), (Λ/2), (N3) usw. spezifische Taktpunkte während eines Tastenzyklus definiert M = I oder 2 bezeichnet die erste oder zweite Hälfte; N2 = 1,2 oder 3 bezeichnet Registerdefinitionspunkte, N3 = 1 bis 8 bezeichnet die Basistaktpunkte. Bin X bezeichnet bei Verwendung alle oder einen der entsprechenden Punkte im Tastenzyklus.

Im Zusammenhang mit Fig.8A wird anschließend der Zustand betrieben, bei dein keine Tastenadresse in den Abschnitten des Registers gespeichert ist. Zu Beginn eines beliebigen Tastenzyldus, bei dem noch keine Tastenadresse in den Registern gespeichert ist, stehen alle Byteregister auf 0. Beim Einschalten der gesamten Vorrichtung wird ein Rückstellsignal über die Steuerungen der Tastatur erzeugt das alle Register auf 0 zurückstellt Es wird angenommen, daß zu Beginn eines Tastenzyklus die Tastenadresse 1 adressiert wird. Der Inhalt des Registers 4 wird verechoben mit dieser hereinkommenden Adresse für die Taste 1 einer Exklusiv-ODER-Verknüpfung unterzogen und in das Register 1 geladen. Mit der fortgesetzten Verschiebung und Exklusiv-ODER-Verknüpfung enthalten alle Register zu Beginn der zweiten Hälfte der Definitionsperiode eine 1. Gemäß F i g. 8A wird das P.egister 1 zum Taktzeitpunkt 117 auf 1 eingestellt (identifiziert als BCJ in der früheren Beschreibung); R2 wurde zum Taktpunkt 125 auf 1 eingestellt, R3 zum Taupunkt 133 und A4 zum Taktpunkt 211. Wie bereits gesagt, stellen die Zahlen 117, 125, 133, 211 usw. einen Code dar, der wie folgt interpretiert werden kann. Die erste Zahl (M) gibt an, ob der Takt in der ersten oder zweiten Hälfte der Definitionsperiode liegt, die zweite: Zahl (AQ), die eine 1, 2 oder 3 sein kann, bezeichnet die Registerdefinitionspunkte innerhalb dieser Halbzyklen und die dritte Zahl (N3), die einen Wert zwischen 1 und 8 annehmen kann, bezeichnet die Basistaktperiode, die vom Taktgeber 3 erzeugt wird.

Die Adresse 1 liegt immer noch am Eingang des Antivalenzgliedes 34 in F i g. 7 und es wird erneut eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung durchgeführt, wodurch der Inhalt aller Register am Anfang des nächsten Tastenzyklus auf 0 zurückgestellt wird. Gemäß F i g. 8A geht Ri zum Taktzeitpunkt 216 auf Null una bleibt Null, Ä2 geht zum Taktzeitpunkt 224 auf Null und bleibt Null, A3 geht zum Taktzeitpunkt 232 auf Null und bleibt Null und Λ4 geht zum Taktzeitpunkt Ul auf Null und bleibt Null. Damit ist ein Tastenzyklus gemäß Darstellung in Fig.8A für die Tastenadresse 1 beendet. Wenn die Taste I als gedrückt erkannt wurde, wäre ihre Adresse gespeichert worden und würde gespeichert gehalten werden.

Gemäß F i g. 8B sei angenommen, daß die Taste 1 als gedrückt erkannt wurde, wenn ihre Adresse vom

ίο Adreßgenerator 6 abgegeben wurde. Die Operation während der ersten Hälfte des Registerdefinitionszyklus ist genau dieselbe, wie oben beschrieben. Zum Taktzeitpunkt 218 zeigt jedoch die ODER-Verknüpfung des Inhaltes von Al im ODER-Glied 38 in F i g. 7

is an, daß das Register Ri leer ist und da die Taste in diesem Fall gedrückt sein soll, wird die Adresse 1 in Ri eingegeben und der Schwellwert im Speicher angehoben. Zum Taktzeitpunkt 226 in F i g. 8B geht das Register 1 auf Null und bleibt Null. Eine Folge von Vorgän-

ao gen wurde jedoch dadurch ausgelöst, daß in Ri eine 1 um eine Registerperiode langer eingespeichert ist als wenn die Taste nicht als gedrückt erkannt worden wäre. Daraus folgt, daß jedes Register für eine zusätzliche Registerperiode im geladenen Zustand gehalten

»5 wird, wodurch auch die Register 3 und 4 am Anfang des folgenden Tastenzyklus eine 1 enthalten.

Die Arbeitsweise besteht also aus zwei Schritten: Während des ersten Schrittes oder der ersten Hälfte der Registerperiode wird die hereinkommende Adresse mit dem Inhalt der Register verglichen, um festzustellen, ob sie bereits vorhanden ist oder nicht Während der zweiten Hälfte werden Adressen, die als nicht in den Registern vorhanden und deren zugehörige Tasten als gedrückt erkannt wurden, in die Register eingegeben. Die Verschiebung und Antivalenzverknüpfung erfolgt in der Weise, daß zu Beginn eines jeden neuen Tastenzyklus die Adressen von bis zu N vorher gedrückten Tasten zum Vergleich mit neu hereinkommenden Adressen in den Registern vorhanden sind.

Bei der weiteren Beschreibung des Puffers der Mehrfachanschlagsperre sei angenommen, daß eine Tastenadresse gespeichert ist und während des nächsten Tastenzyklus keine Taste gedrückt wird. Dieser Vorgang ist in Fig.8C gezeigt Wenn angenommen wird, daß

die nächstfolgende Tastenadresse 2 ist, laufen, da die Register 3 und 4 eine 1 enthalten, folgende Vorgänge ab: Zum Taktzeitpunkt 117 ergibt die Exklusiv-ODER-Verknüpfung des Inhaltes des Registers 4 (jetzt eine 1) in dem Antivalenzglied 34 mit der hereinkommenden Adresse 2 das Ergebnis 3 im Register 1. Zum Taktzeitpunkt 125 wird diese 3 in das Register 2 verschoben. Der Vorgang läuft weiter bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Inhalt aller Register um eine Position nach rechts verschoben und das Register 4 auf 0 zurückgestellt ist Zum Taktzeitpunkt 127 geht das Register 1 nach der Exklusiv-ODER-Verknüpfung mit dem Inhalt des Registers 4 auf 2 und bleibt bis zum Taktzeitpunkt 211 auf 2. Dann ist der Zustand der einzelnen Register wie folgt: Register 1 enthält eine 2, Register 2 enthält eine 2, Re-

gister 3 und 4 enthalten eine 3. Zum Taktzeitpunkt 217 ergibt die Exklusiv-ODER-Verknüpfung der hereinkommenden Adresse 2 mit dem Inhalt des Registers 4 (jetzt eine 3) eine 1 im Register 1 und zum Taktzeitpunkt 227 geht das Register 1 auf Null und bleibt für

den Rest des Tastenzyklus auf Null. Jedes Register durchläuft diese Folge und am Ende des Tastenzyklus enthalten die Register 1 und 2 eine Null und die Register 3 und 4 eine Eins.

In bezug auf F i g. 8D und 8E wird anschließend die Speicherung von Adressen für eine zweite und dritte Taste beschrieben, die als gedrückt festgestellt sind. Man sieht also, daß das Register 1 zum Taktzeitpunkt 8 bis zur zweiten Hälfte des Zyklus am Taktzeitpunkt 228 nicht auf Null steht. Zu diesem Zeitpunkt kann jedoch die Adresse einer jeden gerade adressierten Taste eingegeben werden, wenn die Taste als gedruckt erkannt wurde. Für die Beschreibung wird angenommen, daß diese Tastenadresse eine 5 ist. Zu diesem Zeitpunkt wird dem Benutzersystem mitgeteilt, daß die Taste gedrückt ist, das codierte Ausgangssignal wird weiter übertragen und der Speicherzustand für diesen Tastenzyklus wird auf den neuesten Stand gebracht. Zum Taktzeitpunkt 111 des nächsten Tastenzyklus steht das Register 1 auf Null, das Register 2 enthält eine 5 und die Register 3 und 4 jeweils eine 1. Die dritte als gedruckt erkannte Taste soll jetzt die Adresse 8 haben. Wieder steht das Register 1 während des Takiimpulses 8 bis zum Erreichen des Taktzeitpunktes 238 nicht auf Null. Zu dieser Zeit wird die Tastenadresse 8 in das Register 1 eingegeben. Dem System wird wieder mitgeteilt, daß eine neue Tastenadresse zur Ausgabe zur Verfugung steht und der Speicherzustand für diesen Tastenzyklus wird wieder auf den neuesten Stand gebracht. Zum Taktzeitpunkt 111 des nächsten Tastenzyklus enthält das Register 1 eine 8, das Register 2 eine 5 und die Register 3 und 4 jeweils eine 1.

Jetzt wird angenommen, daß eine 4. Taste gedrückt und dabei keine der drei vorher gespeicherten Tasten losgelassen wird. Das Register 1 steht nicht zur Verfügung, da es zum Taktzeitpunkt 8 während des ganzen Tastenzyklus eine Null enthält. Die Adresse der 4. Taste kann somit nicht gespeichert werden, und das Benutzersystem wird darüber informiert, daß eine Taste als gedrückt erkannt wurde und das Codesignal der 4. Taste nicht übertragen wird. Tastenzugriffe oder Tastenadreßcode können mit einer wesentlich schnelleren Geschwindigkeit erzeugt werden als man selbst eine Taste niederdrücken und loslassen kann. Das bedeutet, daß bei Freigabe einer vorher gedrückten Taste ihr Speicher frei wird. Die 4. Taste wird bei der nächsten Adreßerzeugung gespeichert und dem Benutzersystem als gedrückt angezeigt. Die Arbeitsgeschwindigkeiten des Basistaktgebers, des Adreßgenerators und die normalen Zeiten für Niederdrücken und Freigabe von Tasten durch die Bedienungskraft liegen so, daß innerhalb von 8 bis 16 msec jede der Tasten adressiert, die Adresse mit dem Inhalt der Puffer verglichen und die entsprechenden Speicher- und/oder Ausgangssignale für diese Taste abgegeben werden können.

Der Umlauf des Registerinhaltes mit den vorhandenen Tastenadressen wird jetzt im Zusammenhang mit F i g. 8F beschrieben (d. h. die geladenen Adressen wurden adressiert und die zugehörigen Adressen als die von gedrückten Tasten erkannt). Es wird angenommen, daß bei Adressierung der Taste 5 diese als gedrückt festgestellt wurde. Bei Beginn des Tastenzyklus haben die Register den Inhalt, der am Ende der vorhergehenden Beschreibung definiert wurde, d. h. das Register 1 enthält eine 8, Register 2 eine 5, Register 3 und 4 jeweils eine 1. Zum Taktzeitpunkt 116 erfolgt die Exklusiv-ODER-Verknüpfung der Taste 5 mit dem Inhalt des Registers 4 und ergibt eine 4 im Register 1. Zum Taktzeitpunkt 126 enthält das Register 4 eine 5, und da die

ίο adressierte Taste eine 5 ist, wird eine O erzeugt und in das Register 1 eingegeben. Zu diesem Zeitpunkt kann dieser Zustand gespeichert werden, was zum Taktzeitpunkt 128 geschieht. Zum Taktzeitpunkt 136 enthält das Register 4 eine 8 und daher wird nach der Exklusiv-ODER-Verknüpfung der Inhalt des Registers 1 auf 3 eingestellt. Zu Beginn des zweiten Halbzyklus beim Taktzeitpunkt 211 enthält das Register 1 eine 3, das Register 2 eine Null, die Register 3 und 4 jeweils eine 4. Während des zweiten Halbzyklus zum Taktzeitpunkt

ao 216 wird das Register 1 auf 1 zurückgestellt, auf Grund der Exklusiv-ODER-Verknüpfung zwischen einer 5 und einer 4. Zum Taktzeitpunkt 226 wird das Register 5 auf 5 eingestellt und zum Taktzeitpunkt 236 wird in dem Register 1 wegen der Exklusiv-ODER-Verknüpfung

des Inhaltes des Registers 4 (eine 3) mit der Tastenadresse 5 eine Acht eingespeichert. Zu Anfang des nächsten Tastenzyklus befinden sich die Register 1 bis 4 in demselben Zustand wie zu Beginn desjenigen Tastenzyklus, in dem die Adresse 5 war.

Wenn jetzt angenommen ""ird, daß eine Taste adressiert wird, die nicht als ged.v.Jct erkannt ist und deren Adresse bereits in den Speicherregistern steht, so laufen die in F i g. 8G gezeigten Vorgänge ab. Diese Taste soll wieder die Adresse 5 haben und es sei angenommen, daß diese Taste als freigegeben oder nichtgedrückt festgestellt ist. Während der ersten Hälfte des Tastenzyklus bis zum Taktpunkt 226 ist der Ablauf mit dem oben beschriebenen identisch. Zum Taktzeitpunkt 226 wird jedoch aus der Exklusiv-ODER-Verknüpfung aller Bits im Register 4 festgestellt, daß das Register 4 auf Null steht. Da die Taste freigegeben ist, wird die Exklusiv-ODER-Verknüpfung des Inhaltes des Registers 4 mit der Adresse 5 gesperrt und das Register 1 geht während dieses Registerdefinitionszyklus auf Null Im Register 1 wird zum Taktzeitpunkt 236 eine Acht eingespeichert und der Inhalt der Register zu Beginr des nächsten Tastenzyklus ist folgender: Register 1 enthält eine Acht, Register 2 enthält eine Null und die Register 3 und 4 jeweils eine 1. Wenn eine 4. Taste frühei

So gedrückt und bis zu diesem Zeitpunkt festgehalter worden wäre, dann stünde jetzt ein Speicher zur Verfü gung, so daß am Ende des Tastenzyklus, in dem dies( Taste wieder adressiert wurde, die Adresse gespeicher würde. Wenn jede der als gedrückt festgestellten Ta sten freigegeben wird, werden die zugeordneten Spei eher gelöscht, bis alle Register leer sind.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

2 Patentansprüche:

1. Tastengesteuerte Dateneingabevorrichtung, deren nach Art einer Matrix in Zeilen und Spalten angeordnete Tasten ein elektrisches Signal beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß eine taktgesteuerte (3) Adreßsteuerung (5) mit Adreßgenerator (6) vorgesehen ist, der über je einen Decodierer (8, 9) mit den Spalten- bzw. Zeilenleitungen der Tastenmatrix derart verbunden ist, daß durch den Adreßgenerator alle Spaltenleitungen der Matrix adressierbar und alle Zeilenleitungen zum Feststellen des Betätigungszustandes jeder Taste abtastbar sind, daß dabei die Adreßstcuerung >s (5) bei dem Adreßgenerator (6) die Abgabe und die Reihenfolge der erzeugten Tastenadressen steuert, and daß eine so erzeugte Tastenadresse zusammen mit den dieser Adresse zugeordneten Daten bei zugehöriger, gedrückter Taste entweder unmittelbar oder mittelbar nach Codierung in einem Datencodierer (12) als Ausgangsdaten dienen.

2. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß ein Taktgeber (3) vorgesehen ist, dessen Taktimpulse an der einen Koordi- *5 nate der Tastenmatrix (1) liegen und daß Abfühl verstärker (2) vorgesehen sind, die bei entsprechender Adressierung von Spalte und Zeile einer Taste durch den Treiber-Decodierer (8) bzw. durch den Abfragedecodierer (9) den Betätigungszustand der Taste an Hand der Anwesenheit oder Abwesenheit des entsprechenden Taktimpulses ermitteln.

3. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein adressierbarer Festwertspeicher (28) vorgesehen ist, in dem den einzelnen Tastenadressen zugeordnete Daten gespeichert sind, und daß ein durch den Taktgeber (3) gesteuertes Ausgangsregister (30) vorgesehen ist, über das bei Feststellung des Betätigungszustandes einer Taste die der entsprechenden Taste zugeordneten Daten ausgebbar sind.

4. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der adressierbare Festwertspeicher (28) codierte Adreßspeicherplätze aufweist, an den zusätzlich zu den Daten noch eine Adresse gespeichert ist, daß das mit dem Festwertspeicher (28) verbundene Ausgaberegister (30) zur Aufnahme und Weitergabe der Adresse und der zugehörigen Daten aus dem Festwertspeicher dient, und daß das Ausgangsregister (30) über eine Adressenrückkopplungsleitung (31) mit dem Eingangsregister (29) verbunden ist

5. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Adreßgenerator (6, 28, 29, 30, 31, 32) eing&ngsseitig mit einer Adreß-Steuerung (5) verbunden ist, die in Abhängigkeit von einem in der zurückübertragenen Adresse enthaltenen Steuerbit einen Speicherplatz in dem Festwertspeicher (28) ansteuert, die durch die vom Ausgangsregister (30) zurückübertragenen Daten und nicht durch diese Adresse bestimmt ist.

6. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Adreßsteuerung (5) zur Modifizierung der vom Ausgangsregister (30) kommenden Daten und zur Bestimmung eines neuen Speicherplatzes im Festwertspeicher für einen späteren Zugriff eine Steuerleitung (33) zur Aufnahme externer Anreizimpulse für eine Ver-670