DE2460486C2 - Schaltungsanordnung zur dateneinund -ausgabe fuer datenverarbeitende geraete - Google Patents

Description

45

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für datenverarbeitende Geräte der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

In der Halbleitertechnik, insbesondere der MOS-Technik, gehen die Bestrebungen dahin, alle Schaltkreiselemente in hochintegrierter Form auf möglichst wenigen sogenannten Chips unterzubringen. Diese Chips weisen jedoch nur sehr kleine Flächen auf, weshalb sich auch nur eine sehr begrenzte Anzahl an Anschlußkontakten unterbringen läßt. Da bei vielen Geräten der Datenverarbeitung eine Dateneingabe mittels einer Tastatur und eine Datenausgabe mittels einer Anzeigeeinrichtung oder eines Druckwerkes erforderlich ist, entsteht das Problem, alle für ein Zusammenwirken mit den auf den Chips realisierten Schaltkreisen benötigten Leitungen an die Chips anzuschließen.

Die an sich bereits bekannte Maßnahme, die zur Datenausgabeeinrichtung führenden Signale gleichzeitig zur Tastaturabfrage zu verwenden, führt zu einer Einsparung an Anschlußkontakten. Der Ausgabeeinrichtung müssen in jeder Stelle mindestens zwei Ansteuersignale zugeführt werden, von denen eines die Stelle und das zweite das in dieser Stelle auszugebende Zeichen ansteuert Von einer in der Schaltungsanordnung enthaltenen elektronischen Baugruppe wird dazu das Stellen-Ansteuersignal in rascher zyklischer Folge den einzelnen Stellen nacheinander zugeführt, so daß in allen Stellen, in denen auch ein Zeichen-Ansteuersignal anliegt, das Zeichen ausgegeben wird. Die zu den Stellen der Ausgabeeinrichtung führenden Leitungen sind über Verzweigungen mit den Zeilenleitern der Tastaturmatrix verbunden, so daß das gleiche Signa! auch in zyklischer Folge an den Zeilenleitern anliegt. Ist ein Tastenkontakt geschlossen, so wird das Signal auf die Spaltenleitung übertragen und gelangt an die elektronische Baugruppe zurück, wo aus der Ausgangsleitung und der signalführenden Eingangsleitung der eingegebene Wert decodiert wird. Durch diese Maßnahme lielien sich die für den Anschluß der Tastatur-Zeilenleiter benötigten Anschkißkontakte einsparen, weil die ihnen zugeführten Signale mit den Stellen-Ansteuersignalen der Ausgabeeinrichtung identisch sind.

Damit bei einer solchen Anordnung kein Übersprechen auf benachbarte Stellen der Ausgabeeinrichtung auftreten kann, muß eine Entkopplungsschaltung vorgesehen sein. Außerdem sind in den zu den Stellen der Ausgabeeinrichtung führenden Leitungen Verstärkerschaltungen angeordnet, damit die schwachen, von den elektronischen Baugruppen kommenden Signale eine zur Aiisteuerung der Ausgabeeinrichtung erforderliche Größe erhalten. Dadurch wird aber ein beträchtlicher Schaltungsaufwand nötig, der neben den erhöhten Kosten auch deshalb besonders unerwünscht ist, weil er den durch die hochintegrierte Bauweise erreichbaren geringen Abmessungen der Anordnungen entgegengerichtet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art den SchaltungsEufwand für die Entkopplung und Verstärkung zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß keine zusätzlichen Schaltungsmaßnahmen zur Entkopplung der Tasten mehr erforderlich sind, die ein Übersprechen auf benachbarte Stellen der Ausgabeeinrichtung verhindern. Der erfindungsgemäße Schaltungsaufbau bewirkt, daß alle Zeilenleitungen der Tastaturmati ix, an denen das zyklisch angelieferte Signal nicht anliegt, von den Stellen der Ausgabeeinrichtung elektrisch abgetrennt sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den 5'eichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Erfindung und

F i g. 2 eine Schaltungsanordnung mit Ziffernanzeigeröhren.

In F i g. 1 ist mit 1 ein hochintegrierter Schaltkreis, z. B. ein MOS-Chip, ausschnittsweise gezeigt, an dessen Anschlußkontakte Leitungen 2 bis 7 angeschlossen sind. Diese Leitungen 2 bis 7 führen in Verstärkerschaltungen 8 bis 13, von denen sie zu einzelnen Stellen 14 bis 19 einer Ausgabeeinheit — die z. B. ein Druckwerk oder eine Anzeigeeinrichtung sein kann — führen. Ebenfalls mit den Verstärkerschaltungen 8 bis 13 verbunden sind die Zeilen 21 bis 26 einer Tastaturmatrix 20. Jeder Kreuzungspunkt der Zeilenleitungen 21 bis 26 mit Spaltenleitungen 27 bis 30 ist mit einem Tastenkon-

takt derart ausgerüstet, daß bei geschlossenem Kontakt eine leitende Verbindung zwischen Zeilen- und Spaltenleitung besteht Dn solcher Kontakt 31 ist am linken oberen Kreuzungspunkt in F i g. 1 eingezeichnet, während der Übersichtlichkeit halber an allen übrigen Kreuzungspunkten die Darstellung des Kontaktes weggelassen worden ist. Die Spaltenleilungen 27 bis 30 werden wiederum über Anschlußkontakte des Chips 1 in den hochintegrierten Schaltkreis zurückgeführt.

Im Betrieb dieser Einrichtung werden die Stel'en 14 bis 19 der Ausgabeeinheit von dem Schaltkreis des Chips kontinuierlich aufeinanderfolgend angesteuert. Da das an die Leitungen 2 bis 7 abgegebene Ansteuersignal zur Erregung der Ausgabeelemente in den Stellen nicht ausreicht, muß es in den Verstärkerschaltungen 8 bis 13 verstärkt werden. Während dieses Verstärkungsvorganges sind der Eingang jeweils einer der Leitungen 2 bis 7 in die zugehörige Verstärkerschaltung, der Ausgang zur Ausgabeeinheit und die Zeilenleitung der Tastaturmatrix leitend miteinander verbunden, während bei nicht beaufschlagter Eingangsleitung 2 bis 7 die Zeilenleitung der Tastaturmatrix 20 mit der Ausgangsleitung aus der Verstärkerschaltung nicht leitend verbunden ist.

Wird also z. B. vom Schaltkreis des Chips 1 ein Ansteuersignal auf Leitung 7 gegeben, so wird dieses Signal in Verstärkerschaltung 13 verstärkt und die Stelle 19 der Ausgabeeinheit wird angesteuert; gleichzeitig gelangt über Zeilenleitung 26 ein vom Ansteuersignal abgeleitetes Abfragesignal an die Taste 31 und — sofern diese geschlossen ist — über Spaltenleitung 27 an den Schaltkreis des Chips 1 zurück. In einem im Schaltkreis enthaltenen Decodierer 32 wird ein intern vom Ansteuersignal abgeleitetes und über Leitung 33 zugeführtes Signal in Verbindung mit dem Signal der Spaltenleitung 27 decodiert und der über Taste 31 eingegebene Wert erkannt.

Sind zusammen mit Taste 31 weitere Tasten, die mit der gleichen Spaltenleitung 27, jedoch mit anderen Zeilenleitungen 21 bis 25 zusammenwirken, geschlossen gewesen, so erfolgt dennoch keine Rückwirkung auf die weiteren Stellen der Ausgabeeinheit, da in den Verstärkerschaltungen 8 bis 12 der verbliebenen Ansteuerleitungen 2 bis 6 keine leitende Verbindung besteht.

Nach erfolgter Ansteuerung der Stelle 19 über Leitung 7 werden Stelle 18 über Leitung 6, Stelle 17 über Leitung 5 usw. in rascher Folge nacheinander angesteuert Es erfolgt jedesmal gleichzeitig Signalgabe an den Decodierer 32 über die jeweils zugehörige Leitung 33 bis 38.

In F i g. 2 ist eine detaillierte Schaltungsanordnung für ein Ausführungsbeispiel mit Ziffernanzeigeröhren 39 bis 41 gezeigt.

Es handelt sich hierbei um eine Ausgabeeinrichtung, deren Stellen über die Gitter 42 bis 44 der Röhren 39 bis 41 angesteuert werden, während die einzelnen. Ziffern repräsentierenden Segmente der Röhren 39 bis 41 von den jeweiligen Anoden 45 bis 47 gebildet werden. Die Kathoden 48 bis 50 werden von einer nicht dargestellten ersten Spannungsquelle Ui mit einer Spannung von beispielsweise -40VoIt versorgt. Die Ziffernanzeigeröhren 39 bis 41 mögen in diesem Beispiel eine Betriebsspannung von 50 Volt erfordern.

Im integrierten Schaltkreis 51 werden die Leitungen 52, 53, 54 nacheinander mit Ansteuersignalen beliefert, die hier OVoIt betragen mögen. Gleichzeitig werden auch die mit den Anoden der Röhren in Verbindung stehenden und für die Anzeige ausgewählten Leitungen 55, 56 im integrierten Schaltkreis 51 an OVoIt gelegt. Die Leitungen 52 bis 56 stehen mit den Emittern von Transistoren 57 bis 61 in leitender Verbindung, die als einstufige Verstärker eingesetzt sind. Die Basen dieser Tiansistoren werden von einer ebenfalls nicht dargestellten zweiten Spannungsquelle U 2 mit einer Spannung von -15VoIt versorgt, während die Kollektor-Gitter-Strecken der Transistoren 57 bis 59 bzw. die Kollektor-Anoden-Strecken der Transistoren 60, 61 über Widerstände 67 bis 71 von einer wiederum nicht dargestellten dritten Spannungsquelle Ui mit - 50 Volt versorgt werden.

Wird nun beispielsweise Leitung 54 im integrierten Schaltkreis 51 auf 0 Volt gelegt, gleichzeitig anodenseitig beispielsweise Leitung 56 auf 0 Volt gelegt, so bewirken die Spannungsverhältnisse in der Anzeigeröhre 39 ein Aufleuchten des von der angesteuerten Anode dargestellten Zeichens. Gleichzeitig wird jedoch von der Basis des Transistors 59 über Leitung 72 ein Abfragesignal an die Tastaturmatrix 73 abgegeben, so daß in der zu F i g. 1 beschriebenen Weise eine Dateneingabe vorgenommen werden kann. Die Entkopplung der Tasten untereinander wird hier durch die Basis-Emitter-Dioden der jeweils nicht angesteuerten Transistoren 57 bis 59 vorgenommen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Schaltungsanordnung für datenverarbeitende Geräte mit einer Eingabetastatur, deren Tastenkontakie an den Kreuzungspunkten einer Leitungsmatrix angeordnet sind, wobei die Dateneingabe in der Weise erfolgt, daß Signale, die von einer elektronischen Baugruppe zyklisch an eine Reihe von Ausgangsleitungen geliefert werden, sowohl den Stellen ic einer Datenausgabeeinrichtung ails auch über Verzweigungen den Zeilenleitungen der Tastaturmatrix zugeführt werden, deren Spaltenleitungen mit einer elektronischen Baugruppe zur Auswertung von über geschlossene Tastenkontakte weitergeleiteten Signalen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verzweigungspunkten Transistoren (57 bis 59) mit ihren Emitter-Kollektor-Strecken zwischen den Ausgangsleitungen (2 bis 7,52 bis 54) und den Stellen (14 bis 19,39 bis 41) der Datenausgabeeinrichtung angeordnet sind, deren Basen mit den Zeilenleitungen (21 bis 26, 72) der Tastaturmatrix (20,73) verbunden sind.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgabeeinrichtung mehrere Ziffernanzeigeröhren (39 bis 41) — vorzugsweise eine Mehrfach-Ziffemanzeigeröhre — vorgesehen sind, deren Gitter (42 bis 44) mit der die zyklischen Signale liefernden elektronischen Baugruppe und deren Anoden (45 bis 47) mit einer die Ziffernsegmente ansteuernden elektronischen Baugruppe über die Emitter-Kollektor-Strecke je eines Transistors (57 bis 61) verbunden sind und deren Kathoden (48 bis 50) mit einer ersten Spannungsquelle (t/l) verbunden sind, daß die Basen der Transistoren mit einer zweiten Spannungsquelle (U 2) verbunden sind, daß jeweils eine den Transistoren parallel geschalte»e Leitung mit einer dritten Spannungsquelle (L/3) verbunden ist und daß die Zeilenleitungen (72) der Tastaturmatrix (73) mit den Basen der die Gitter (42 bis 44) versorgenden Transistoren (57 bis 59) verbunden sind.