DE2603553A1

DE2603553A1 - Tastaturbetaetigte eingabeschaltung

Info

Publication number: DE2603553A1
Application number: DE19762603553
Authority: DE
Inventors: Shinkichi Hotta; Kosei Nomiya
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1976-01-30
Publication date: 1976-08-05
Also published as: JPS5187917A; US4074262A

Description

Priorität: 31. Januar 1975, Japan, Nr. 12583/75

Tastaturbetätigte^Eingabeschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eiiie tastaturbetätigte Eingabeschaltung zur Verwendung bei elektronischen Digitalgeräten, beispielsweise Tischrechnern.

Tastaturbetätigte Eingabeschaltungen dienen zur Eingabe von Eingangssignalen in elektronische D.igitalgeräte, beispielsweise Tischrechner oder elektronische Schreibmaschinen. Sie enthalten im allgemeinen mehrere Druckknopf- oder Tastenschalter. Diese Tastenschalter werden selektiv aufeinanderfolgend betätigt, um die gewünschten Tastatur-Eingabeinformationen dem elektronischen Gerät zuzuführen.

Signalverarbeitungs-Einrichtungen. beispielsweise Speicher, Rechen- und Steuereinrichtungen, die die Hauptbestandteile eines elektronischen Geräts, beispielsweise eines Tischrechners, darstellen, werden aus integrierten Halbleiterschal-

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ORIGINAL INSPECTED

tungen aufgebaut. Die zugehörige, durch eine Tastatur betätigte Eingabeschaltung muß wegen der Begrenzungen der gegenwärtigen Technik der Herstellung integrierter Halbleiterschaltungen extern, unabhängig vom Signalverarbeitungssystem, angeordnet werden. Bei bekannten tastaturbe- ' tätigten Eingabeschaltungen ist es daher eine wesentliche Notwendigkeit, eine Vielzahl von Eingangsklemiaen zur Zufuhr der Signale zu der aus einer oder mehreren integrierten Halbleiterschaltungen bestehenden Signalverarbeitungs-Einrichtung zuzuführen. Es ist daher schwierig, einen Aufbau vorzusehen, bei dem im wesentlichen sämtliche Bestandteile des elektronischen Geräts einschließlich solcher Signalverarbeitungs-Einrichtungen in integrierter Halbleitertechnik ausgeführt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Insbesondere soll eine tastaturbetätigte Eingabeschaltung mit einfachem Aufbau angegeben werden, die in integrierte Halbleiterschaltungen integriert werden kann. Ferner soll eine tastaturbe- -tätigte Eingabeschältung in integrierter Halbleitertechnik angegeben werden, bei der sich die Anzahl der Eingabeklemmen zur externen Zufuhr von Tastatur-Eingabesignalen von einer Tastatur zu einem in integrierter Halbleitertechnik aufgebauten Signalverarbeitungssystem verringern läßt, und die einen Codierer mit einfachem Aufbau enthält.

Die erfindungsgemäße tastaturbetätigte Eingabeschaltung enthält einen binärcodierten, aus mehreren Binärzählern bestehenden n-al-Zähler (n = Anzahl der verschiedenen Pegel eines Codes), einen Decodierer zur Decodierung codierter Impuls-Ausgangssignale zur Umwandlung der Zähler-Ausgangssignale in mehrere Steuerimpulssignale, mehrere Tasten, eine Einrichtung zum Ersetzen einer durch Betätigung der entsprechenden Taste zugeführten Tastatur-Eingabeinformation durch eines der Steuerimpulssignale, und mehrere Gatter oder Tore zur. Codierung der Tasteninforma-

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tion auf die Zufuhr eines Eingangssignals, das durch das bestimmte codierte Impuls-Ausgangssignal des Zählers erzeugt -wird/ und ein Steuer-Eingangssignal, das von dem von der genannten Einrichtung zugeführten bestimmten Tastensignal erzeugt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 das Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen tastaturbetätigten Eingabeschaltung ;

Fig.2 das Schaltbild von Tastenschaltern;

und 8 Zeitablaufdiagramme von Impulssignalen, wie sie in-der tastaturbetätigten Eingabeschaltung der Fig. 1 verwendet werden;

und 5 Schaltbilder herkömmlicher tastaturbetätigter Eingabeschaltungen ;

6b -das Schaltbild eines Zählers bzw. einer Wahrheitstabelle, wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendet werden; und

7c die Schaltung eines weiteren bevorzugten Zählers bzw. weiterer bevorzugter Wahrheitstabellen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei zunächst auf die Figuren 4 und 5 Bezug genommen, die bekannte tastaturbetätigte Eingabeschaltungen zeigen.

Fig. 4 zeigt eine Diodenmatrix zur Umwandlung der Ausgangssignale von Tastenschaltern El, K2, ... KO in Signalpegel mit den Werten 1, 2, 4 und 8, die an den Ausgangsklemmen OT1, 0T2, 0T3 und 0T4 abgegriffen und UND-Gattern AG5» AG6, AG7 bzw. AG8 zugeführt werden. Sie kön-

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nen daher in einen binärcodierten 4-Bit-Iinpuls umgewandelt werden, wenn den UND-Gattern AG5, AG6, AG7 und AG8 Steuerimpulse ti,- t2, t3 bzw. t4 zugeführt werden.

Die wesentlichen Bestandteile von Digitalgeräten, wie
Speicher, Rechen- und Steuereinheit eines Tischrechners, sind in integrierter Halbleitertechnik ausgeführt. Andererseits muß eine Diodenmatrix einer Tastatur-Eingabeschaltung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, zur Umwandlung der Ausgangssignale der Tastenschalter KI' bis KO in einen Binärcode notwendigerweise wegen der gegenwärtigen Grenzen der Herstellung von integrierten Halbleiterschaltungen extern vom Digitalsystem der integrierten Halbleiterschaltung vorgesehen werden. Die in Fig. 4 gezeigte tastaturbetätigte Eingabschaltung hat daher u.a. den Nachteil, daß viele Eingangsklemmen benötigt werden, um dem
Digitalsystem in zufriedenstellender Weise die Ausgangssignale der externen Diodenmatrix zuführen zu können.

Aus der DT-OS 2 337 084 ist bereits eine tastaturbetätigte. Eingabeschaltung bekannt, durch die versucht werden
sollte, die Anzahl der Eingangsklemmen des Digitalsystems einer integrierten, an einen Tastaturblock angeschlossenen Halbleiterschaltungsanordnung zu vermindern. Die bekannte Schaltung sei anhand Fig. 5 kurz erläutert.

Fig. 5 zeigt ein insgesamt mit 100 bezeichnetes Digitalsystem in integrierter Halbleitertechnik, dessen Eingangsklemmen Pi1 und Pi2 an die Ausgangsklemmen 0T1 bzw. 0T2 einer externen Tastatürschaltung 2 (Fig. 2) angeschlossen sind. Bei der in Fig. 2 gezeigten Tastaturschaltung 2 werden von einer nicht gezeigten Einrichtung zur Erzeugung von Steuerimpulsen Stellenimpulse
DT1 bis DT10 einem Zahlentastenblock KB1 und einem Funktionstastenblock KB2 zugeführt, an die die Ausgangsklemmen.0T1 bzw. 0T2 angeschlossen sind. Die Zahlen- und die Funktionsinformation der Tasteninformationsg-ruppe werden

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daher in multiplexer Form von den Ausgangsklemmen OT1 und 0T2 der externen Tastenschalterschaltung 2 der Fig. abgegeben, und zwar über Einzelinformations-Übertragungsleitungen zu den Eingangsklemmen Pi1 und Pi2 des in integrierter Technik ausgeführten Digitalsystems 100.

Die den externen Eingangsklemmen Pi1 und Pi2 zugeführten Informationssignale werden über UND-Gatter AG21 und AG22 einem CDER.-Gatter 0G9 zugeführt, das einen Tastensignal-Multiplexer KM darstellen. Der Ausgang des ODER-Gatters 0G9 ist-an UND-Gatter AG9 bis AG19 angeschlossen, die ein Tastensignal-Lesesteuergerät RC bilden. Die UND-Gatter AG21 und AG22 werden durch Steuerimpulse TL bzw. TH gesteuert, die abwechselnd mit Intervallen von einer •¥ortperiode zugeführt werden. Der Steuerimpuls TH wird ferner dem UND-Gatter AG19 des Lesesteuergeräts RC zugeführt, um zwischen der Zahlen- und der Funktionsinformation zu unterscheiden. Den UND-Gattern AG9 bis AG18 des Lesesteuergeräts RC werden Digitalimpulse DT1 bis DT1O zugeführt; der Digitalimpuls DT1 wird weiter auch dem UND-Gatter AG19 zugeführt. Den UND-Gattern AG9 bis AG19 wird weiter gemeinsam ein Startimpuls Ps zugeführt, um eine unerwünschte Tastenbetätigung zu verhindern, wenn beispielsweise zwei Tasten niedergedrückt werden. Um die fehlerhafte Zufuhr von Tastensignalen zu verhindern, ist weiterhin der Ausgang eines NOR-Gatters 0G8 gemeinsam an sämtliche UND-Gatter AG9 bis AG19 als Tastatursignal-Erfassungseingang zugeführt. Dieses NOR-Gatter 0G8 ist mit seinen Eingangsklemmen an mehrere Flip-Flops F1, F2, F4, F8 und F16 angeschlossen, die einen Speicher M bilden.

Eine Anzahl von ODER-Gattern 0G3, 0G4, 0G5, 0G6 und 0G7 bildet einen Codierer EC, der die Eingangssignale in einen Binärcode umsetzt. Die ODER-Gatter 0G3, 0G4, 0G5, OGö'und 0G7 haben die Werte bzw. Gewichte 1, 2, 4, 8 und 16.

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Bei Betätigung der Tastenschalter werden die Ausgangssignale der UND-Gatter AG9 "bis AG19 auf die ODER-Gatter 0G3 "bis 0G7 verteilt. Die Ausgangssignale der ODER-Gatter OG3 bis OG7 werden den Setseingängen S der Flip-Flops F1, F2, ,F4, F8 bzw. F16 zugeführt, die den Speicher für die von der Tastatur vorgegebene Information bilden. Die Ausgänge der ODER-Gatter OG3 bis OG6 sind direkt an die Flip-Flops F1, F2, F4 bzw. F8 angeschlossen, während der Ausgang des ODER-Gatters OG7 über ein vom Steuerimpuls TH gesteuertes UND-Gatter AG20 mit dem Flip-Flop F16 verbunden ist. Hierdurch kann zwischen den Zahlen- und den Funktionsinformationen unterschieden werden.

Im folgenden sei nun die Arbeitsweise der in den Figuren 2 und 5 gezeigten Schaltung beschrieben. Es sei angenommen, daß die Zahlentaste K5 niedergedrückt wird, um dem UND-Gatter AG13 den Stellen- bzw. Ziffernimpuls DT5 zuzuführen. Auf den Steuerimpuls TL mit dem Pegel,"1" gibt dann das UND-Gatter AG13 ein Ausgangssignal mit dem Pegel "1" ab. Dieses Ausgangs signal läuft- über die ODER-Gatter OG5 und OG3 .zum Setzeingang der Flip-Flops F4 und F1. An den Ausgängen der Flip-Flops F16, F8, F4, F2 und F1 erscheint dann folgendes Binärmuster: 0-0-1 -0-1.

Es sei weiter angenommen, daß die Minustaste K- niedergedrückt wird, um den Stellenimpuls DT5 dem UND-Gatter AG13 zuzuführen. Beim Einlaufen des Steuerimpulses TL mit dem Pegel "1" entsteht dann am Ausgang des UND-Gatters AG13 ein Ausgangssignal mit dem Pegel "1". Ebenfalls wird das UND-Gatter AG20 geöffnet, wenn ein Steuerimpuls TH mit dem Pegel "1" einläuft. Das Ausgangssignal des UND-Gatters AG13 wird daher über die ODER-Gatter 0G7, 0G5 und 0G3 sowie das UND-Gatter AG20 den Setzeingängen S der Flip-Flops F16, F4 und P1 zugeführt, so daß die Flip-Flops F16, F8, F4, F2 und F1 folgendes Signalmuster abgeben: 1 -0-1 -0-1. Ähnlich ergeben sich andere binärcodierte Signalmuster beim Niederdrücken der restlichen Zahlen- und Funktionstasten.

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Die vorstehend beschriebene tastaturbetätigte Eingabeschaltung hat den Vorteil, daß der Informationsverarbeitungsschaltung d'es in integrierter Halbleiter technik aufgebauten Digitalsystems viele Tasteninformationen zugeführt werden können, obwohl die Anzahl der Tastatur-Eingabeklemmen verhältnismäßig gering ist. Die bekannte tastaturbetätigte Eingabeschaltung eignet sich jedoch nicht zur Integration in eine integrierte Halbleiterschaltung, weil das Tastatursignal-Lesesteuergerät und der Codierer in dem in integrierter Technik aufgebauten Digitalsystem viele UND- und ODER-Gatter enthalten.

Anhand der Fig. 1, 3, 6, 7 und 8 werden nun bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, durch die der genannte Nachteil beseitigt wird.

.Fig. 1 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen tastaturbetätigten Eingabeschaltung bei Anwendung bei einem zehnstelligen Tischrechner. Der Aufbau der tastaturbetätigten Eingabeschaltung, mit der ein einem Tastatur-Eingabesignal entsprechender Binärcode erzeugt werden kann, wird anhand Fig. 1 erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teil 1 eines in integrierter Halbleitertechnik ausgeführten Digitalsystems mit der erfindungsgemäßen tastaturbetätigten Eingabeschaltung. Dieser Teil 1 enthält weiter verschiedene nicht gezeigte Digital'schaltungen, beispielsweise Speicher, Rechen- und Steuer-Einheiten und einen Steuerimpulsgenerator, die die wesentlichen Elemente eines Tischrechners darstellen. Diese Schaltungen können nach der bekannten MOS-IC-Technik leicht integriert werden.

Der Teil 1 der integrierten halbleiterschaltung enthält einen nicht gezeigten Impulsgenerator zur Erzeugung von Steuerimpulsen zur Betätigung des Tischrechners. Der Steuerimpulsgenerator erzeugt Taktimpulse 01 und 02, Bit-

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Steuerimpulse BT1, BT2, BT3 und BT4, die synchron zu den Taktimpulsen sind, und einen Wortimpuls 0w. Der Verlauf dieser Signale ist in Fig. 3 gezeigt.

Die Tastenschaltung 2 der Fig. 1 enthält einen ersten Tastenblock KE1 mit Zahlentasten K1 bis KO und mit diesen verbundene Dioden D1 bis D10, die gemeinsam an eine erste Ausgangsklemme 0T1 angeschlossen sind, sowie einen zweiten Tastenblock KB2 mit Funktionstasten K. bis KCE und mit diesen verbundene Dioden D11 bis D18, die gemeinsam an eine zweite Ausgangsklemme 0T2 angeschlossen sind.

Ein Ziffern- oder Stellenzähler 4, der aus einem binärcodierten Dezimalzähler bestehen kann, zählt die Anzahl der seiner Eingangsklemme J11 zugeführten Bit-Steuerimpulse BT1. An den Ausgangsklemmen 80, 40, 20 und 10 des binärcodierten Dezimalzänlers 4 werden binärcodierte Dezimal-Ausgangssignale T8, T4, T2 bzw. T1 abgegeben. Das heißt, die binärcodierten Dezimal-Ausgangssignale an den Ausgangsklemmen tO, 20, 40 und 80 des Zählers 4 haben die Werte oder Gewichte 1, 2, 4 und 8.

Der Aufbau des Zählers 4 ist selbstverständlich abhängig von der Anzahl der am Rechner anzuzeigenden Stellen oder fisr Anzahl der durch die Tastenschalter erzeugten Eingangssignale. Der binärcodierte Dezimalzähler 4 wird in den vorliegenden Ausführungsbeispiel deshalb verwendet, ir-ail eine zur Anzeige von zehn Ziffern geeignete Ziffernanzeige schaltung 3 vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, daß sie für ein dynamisches Treibersystem geeignet ist. Die von einer Pufferschaltung 6 der Ziffernanzeigeschaltung 3 zugeführten Ziffernsignale werden auch als Steuersignale verwendet, die für den Betrieb der erfindungsgemäßen tastaturbetätigten Eingabeschaltung notwendig sind. Ein binär codiert er n-al-Zäliler wird dann benötigt, wenn der Rechner η Ziffern anzeigen soll; (n ist

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die Basis des verwendeten Zahlensystems bzw. die in einem Code verwendete Anzahl von einzelnen Pegeln.) Der Aufbau des Zählers"4 wird durch die Anzahl von Tasteninformations-Eingangssignalen bestimmt, die durch die Tastenschalter erzeugt werden, wenn die tastaturbetätigte Eingabeschaltung unabhängig von der Anzeigeschaltung 3 aufgebaut ist. Beispielsweise wird ein binärcodierter Quarternärzähler benötigt, wenn die Anzahl der Tastenschalter gleich vier ist und die durch diese vier Tastenschalter erzeugten Tasteninformationssignale über eine einzige Übertragungsleitung in multiplexer Form übertragen werden. Allgemein wird ein binärcodierter n-al-Zähler benötigt, wenn die Anzahl der Tastenschalter gleich η und die von diesen Tastenschaltern erzeugten η Tasteninformations- oder Tastenschaltersignale -in-multiplexer-Form über eine einzige Übertragungsleitung übertragen werden.

Es ist bekannt, daß ein binärcodierter n-al-Zäh^er durch Kombination mehrerer Binärzähler mit einem Gatter aufgebaut werden kann. Fig. 6a zeigt als Beispiel den Aufbau des binärcodierten .Dezimalzählers 4 der tastaturbetätigten Eingabeschaltung zur Anzeige von zehn Ziffern auf der Ziffernanzeigeschaltung 3. Der in Fig. 6a gezeigte Zähler 4 enthält vier Master/Slave-(vor- bzw. nachgeordnet) -Binärzähler MSF1, MSF2, MSF3 und MSF4, ein verzögertes Flip-Flop DF1 und ein UND-Gatter AGIO. Dieser Zähler zählt die den Werten 1 bis 10 des Dezimalsystems entsprechende Information innerhalb der Periode einer Wortzeit ' t¥, wie in Fig. 3 bei T1, T2, T4 und T8 gezeigt. Beispielsweise sind die Ausgangssignale T8," T4, T2 und T1 an den Ausgangsklemmen 80, 40, 20 bzw. 10 des Zählers 4 zu den Ziffernzeiten ti und t2 0-0-0-1 und 0-0-1 - 0, die die Zahlen 1 und 2 im Dezimalsystem darstellen. Ähnlich sind diese Ausgangssignale zur Ziffernzeit t10 gleich 1-0-1-0, was der Zahl 10 des Dezimalsystems entspricht. Fig. 6b zeigt die Wahrheitstabelle der Binärzähler MSF1 bis MSF8.

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Statt des Steuerimpulssignals BT1 kann dem Zähler 4 das Bit-Steuerimpulssignal BT4 zugeführt werden. Weiter können, wie in- einem Zeitablauf diagramm der Fig« S gezeigt'» die codierten Ausgangssignale T8,. T4, T2 und T1 des Zählers 4 bei der letzten Ziffernzeit t10 gleich 0-0-0-0 sein.

Fig. 7a zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Zählers 4. Hierbei wird das Bit-Steuerimpulssignal BT4 statt des Signals BTI zugeführt. Der abgewandelte Zähler 4 -arbeitet entsprechend dem Zeitablaufdiagramm der Fig. 8. Fig. 7b und 7c zeigen die Wahrheitstabellen der Binärzähler KSF20 und MSF80 sowie der Binärzähler IiSFI 0 und MSF40.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltung decodiert ein Decoder 5 die codierten Ausgangssignale T1, T2, T4 und T8 des Impulszählers 4 und wandelt sie in mehrere Steuerimpulse um. Genauer, der Decoder 5 wandelt die binärcodiert en Ausgangssignale des Zählers 4 in die entsprechende Dezimalzahl um. Beispielsweise decodiert der Decoder .5 die Zähler-Ausgangssignale T8, T4, T2 und T1 zur Ziffernzeit ti (Fig. 3), die die Binärzahl 0-0-0-1 darstellt, und es erscheint ein Ziffernsteuerimpulssignal DT1 an einer Ausgangsklemme J1 des Decoders 5. Ähnlich erscheinen zu den Ziffernzeiten t2 bis t10 an den Ausgangsklemmen J2 bis J10 Ziffernsteuerimpulssignale DT2 bis DT10.

Die Ausgangssignale des Decoders 5 werden durch eine Pufferschaltung 6 verstärkt. Die verstärkten Ausgangssignale an den externen Ausgangsklemmen P01 bis P010 der Pufferschaltung 6 werden als Ziffernsignale DT1 bis DT10 der Ziffernanzeigeschaltung 3 zugeführt, die außerhalb des Digitalsystemteils 1 der integrierten Halbleiterschaltungsanordnung vorgesehen ist, und zwar derart, daß die Anzeigeschaltung 3 dynamisch arbeitet.

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Wie beschrieben, ist der Ziffernzähler 4 ein Dezimalzähler, und das Bit-Steuerimpulssignal BT1 unter den Bit-Steuerimpulssignalen' BT1 bis BT4, die durch Abtastung der in Fig. 3-gezeigten Taktimpulse 01 und 02 erzeugt werden; wird diesem Zähler-4 zugeführt. Die Ausgangs-Impulssignale T1 bis T8 des Zählers 4 haben daher den in Fig. 3 gezeigten Verlauf. Diese Ausgangssignale werden durch den Decoder 5 zu Steuerimpulssignalen DT1 bis DT1O decodiert, die als Ziffernsignale der Anzeigeschaltung 3 zugeführt werden.

Erfindungsgemäß werden die Ausgangs-Impulssignale T1, T2, T4 und T8 des Ziffernzählers 4 über UND-Gatter AG1, AG2, AG3 bzw. AG4 den Setzeingängen S der Flip-Flops F1, F2, F4 bzw. F8 zugeführt, die als Tasteninformationsspeicher dienen. Die UND-Gatter AG1 bis AG4 werden in der noch zu beschreibenden ¥eise derart gesteuert, daß sich ein einem bestimmten Tasten-Eingangssignal entsprechende^ Binärcode ergibt.

Gemäß Fig. 1 sind die externen Ausgangsklemmen FO1 bis PO1O der Pufferschaltung 6 des DigitalcysternteÜB 1 der -integrierten Halbleiterschaltungsanordnung an die Zahlentasten K1 bis KO des Tastaturblocks KB1 in der Tastenschalterschaltung 2 angeschlossen. Die externen Ausgangsklemmen P01, P02, P03, P04, P05, P07, P08 und P010 sind an die Funktionstasten K. bis KCE des Tastenblocks' KB2 der Tastenschalterschaltung 2 angeschlossen, so daß die entsprechenden Ziffernsignale diesen Tasten zugeführt werden können. Die Zahlentaeten K1 bis KO sind über Dioden D1 bis D10 an die gemeinsame Ausgangsklemme 0T1 angeschlossen, so daß die an dieser Ausgangsklemme 0T1 der integrierten Halbleiterschaltungsanordnung auftretenden Ziffernsignale über die externe Eingangsklemme Pi1 dem Teil 1 der integrierten Halbleiterschaltungsanordnung zugeführt werden; In ähnlicher Weise sind die Funktionstasten K. bis KCE über Dioden D11 bis D18 an die gemeinsame Ausgangsklemme 0T2

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angeschlossen, so daß die an dieser gemeinsamen Ausgangsklemme 0T2 auftretenden Ziffernsignale DT1 bis DT5, DT7, DT8 und DT1O über die externe Eingangsklemme Pi2 dem Teil 1 des Digitalsystems zugeführt werden. Die Tasten-Eingangssignale werden über die externen Eingangsklemmen 'Pi1 und Pi2 einem ODER-Gatter OG1 zugeführt, um die Steuerimpulse für die UND-Gatter AG1 bis AG4 zu erzeugen. Das über die externe Eingangsklemme Pi2 zugeführte Signal wird weiter dem Setzeingang S des Flip-Flops F16 zugeführt, wodurch zwischen den Zahlentasten- und de-n Funktionstasteii-Eingangssignalen unterschieden werden kann.

Die Dioden D1 bis D18 der Tastaturschaltung 2 dienen dazu, zu verhindern, daß die an der Anzeigeschaltung 3 angezeigten Zahlen gelöscht werden, wenn mehrere Tasten niedergedrückt werden. Das heißt, die Dioden dienen zur Vermeidung einer gegenseitigen Störung der Tasten. Von einer Klemme J13 wird sämtlichen UND-Gattern AG/l bis AC4 ein Tastensignal-Lesesteuersignal Pc zugeführt, um ein doppeltes Lesen der Tastensignale, Fehllesungen infolge Niederdrückens mehrerer Tasten und Lesens von Tastensignalen während der Rechnung zu verhindern. Dieses Steuersignal Pc wird beispielsweise dadurch erzeugt, daß die Ausgangssignale der Flip-Flops F1 bis F16 einem NOR-Gatter NOR1 zugeführt v/erden, dessen Ausgang an die Klemme J13 angeschlossen ist. Der in Fig. 3 gezeigte Steuerimpuls 0w wird über eine Klemme J12 den Rücksetzeingängen R der Flip-Flops F1 bis F16 zugeführt, die als Tasteninformationsspeicher dienen. Der Steuerimpuls 0w entspricht dem folgenden logischen Ausdruck:

0w = 01 . BT4 · DT1O (1)

Die erfindungsgemäße tastaturbetätigte Eingäbeschaltung arbeitet folgendermaßen: Es sei angenommen, daß die Zah-

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lentaste K1 niedergedrückt wird, so daß das von dieser vorgegebene Signal binärcodiert werden kann. Zur Ziffernzeit ti werden die codierten Ausgangssignale Ϊ8, Τ4, T2 und ίΐ des Ziffernzählers 4 durch das Signalschema 0-0-0-1 dargestellt. Dieser Binärcode wird durch den Decoder 5 in das Ziffernsignal DTI decodiert. Das Ziffernsignal DT1 wird über die Zifferntaste K1, die Klemmen 0T1, Pi1 und das ODERGATTER 0G1 den UND-Gattern AG1 bis AG4 zugeführt, so daß diese infolge dieser Steuerung durchschalten. Damit werden die zu dieser Zeit auftretenden codierten Ausgangssignale T8 bis T1 des Ziffernzählers 4 den Flip-Flops F8 bis F1 zugeführt. Das Flip-Flop F16 befindet sich im Zustand ¹¹O", v/eil das Ziffernsignal DT1 diesem Flip-Flop nicht zugeführt wird. Die-Ausgänge Q der Flip-Flops F1 bis F16, die auf das Niederdrücken der Zahlentaste K1 auftreten, sind 0-0-0-0-1; dieser Binärcode wird der nicht gezeigten Informationsverarbeitungsschaltung als Information zugeführt, die die Zahl 1 im Dezimalsystem darstellt.

Ähnlich schalten beim Niederdrücken der Zahlentasten K2 bis KO mit dem Einlaufen der Ziffernsignale DT2 bis DT10 die UND-Gatter AG1 bis AG4 durch. Die durch die Zustände 0-0-0-1 -0 bis 0-1-0-1-0 wiedergegebenen binärcodierten Signale werden den Flip-Flops F16 bis F1 zugeführt, die als Tastaturinformationsspeicher dienen.

Wenn die Funktionstaste K. (für das Dezimalkomma) niedergedrückt wird, werden die gleichen Signale, die beim Niederdrücken der Zahlentaste K1 auftreten, den Flip-Flops F8 bis F1 zugeführt. Dabei wird das Flip-Flop F16 durch die über die Klemmen 0T2 und Pi2 einlaufenden Eingangssignale in den Zustand 1 gesetzt. Daher ergibt sich in diesem Fall der Binärcode 1 -0-0-0-1, der sich von dem beim Niederdrücken der Zahlentaste KI erhaltenen unterscheidet.

Die beim Niederdrücken der einzelnen Tasten auftretenden binärcodierten Ausgangssignale sind in der folgenden Ta-

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belle wiedergegeben:

Taste:	Steuersignal:
K1	DT1
K2	DT2
K3	DT3
K4	DT4
K5	DT5
K6	DT6
K7	DT7
K8 ·	DT8
K9 KO K. Kx K-f	DT9 DT1O DT1 DT2 DT3
K+	DT4
K-	DT5
Tf	DT7
IiMC	DT8
KCE	DTIO

Ausgange

0 0 0 0 1

0 00 1 0

0 0 0 11

0 0 10 0

0 0 10 1

0 0 110

0 0 1 1 1

0 10 0 0

0 10 0 1

0 10 10

10 0 0 1

10 0 10

10 0 11

10 10 0 10 10 1 10 111 110 0 0 110 10

1 2 3 4 5 6 7 8

9 0

Multiplikation Division Addition Subtraktion yRechenstart Löschen Speicher Löschen Eingang

Wird eines der Tastensignale in einem der Flip-Flops F1 bis F16 gespeichert, so ändert sich das an der Klemme J13 einlaufende Ausgangssignal des NOR-Gatters N0R1 unverzüglich in den Zustand "0". Hierdurch schließen die UND-Gatter AG1 bis AG4 und verhindern, daß andere Tastensignale den Flip-Flops F1 bis F16 zugeführt werden.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß durch die Erfindung die beim Stand der Technik vorhandene Notwendigkeit entfällt, einen Codierer, beispielsweise eine kompliziert aufgebaute Diodenmatrix, zur Umsetzung der Tasten-Eingangs signale in den Binärcode vorzusehen. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung genügt ein einfach aufgebauter Codierer aus einer geringen Anzahl von logischen Gattern in einem Teil des Digitalsystems in integrierter Halbleitertechnik.

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Daher wird durch die erfindungsgemäße tastaturbetätigte Eingabeschaltung eine "wesentliche Vereinfachung des Aufbaues erzieht. Ferner sind bei Anwendung der erfindungsgemäßen Eingäbeschaltung weniger Eingangsklemmen als- bisher notwendig, weil die von einem Tastaturblock zu erzeugenden Signale über nur eine Übertragungsleitung zur Tastatur-Eingabeschaltung übertragen v/erden.

Die Erfindung ist in keiner Veise durch die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind innerhalb des Rahmens der Erfindung zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich.

Beispielsweise können je nach der Art der Steuerung eines Digitalsystems,- bei dem die Erfindung anwendbar ist, die in Fig. 1 gezeigten Flip-Flops entfallen,und die Ausgangssignale der UND-Gatter AG1 bis AG4 können direkt verschiedenen Registern in der Informationsverarbeitungsschaltung zugeführt werden, weil die Flip-Flops lediglich' als Zwischenspeicher für die Tastatur-Eingabesignale dienen. Obwohl die Tastatur-Eingabesignale in Zahlen- und Funktionsj.nf ormationen zur Multiplexübertragung der Tastatur-Eingabesignale unterteilt sind, brauchen ferner diese Signale ' nicht in zwei Gruppen, je nach der Anzahl der Ziffernsignale, unterteilt zu werden. Sie können vielmehr auch in drei oder vier Gruppen unterteilt werden. Es ist jedoch zu erwähnen, daß sich bei Unterteilung der Tastatur-Eingabesignale in drei oder vier Gruppen eine entsprechende Erhöhung der externen Eingangsklemmen ergibt.

Die erfindungsgemäße Eingabeschaltung ist in breitem Maße anwendbar, nicht nur auf Tischrechner, sondern allgemein auf Digitalgeräte, denen mehrere durch die Betätigung von Tasten erzeugte Informatiohs-Eingangssignale zugeführt werden können. In diesem Fall können der Decoder und der n-al-Zähler, die für den Betrieb der Eingabeschaltung notwendig sind, durch Decoder und Zähler ersetzt werden, die für den Betrieb des Digitalgeräts vorgesehen sind.

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Claims

P_a_t_e_n_t_a_n_s_2_r_ü_c_h_e

Tastatur.betätigte Eingabeschaltung für Schalttastaturen zur Codierung mehrerer Tasteninformationseingangssignale für ein Informationsverarbeitungssystem in elektrische Signale, gekennzeichnet durch einen binärcodierten n-al-Zähler (4) (n = Anzahl der in einem Code vorhandenen einzelnen Pegel) mit einer einzelnen Eingangsklemme (J11) für ein erstes Steuerimpulssignal (BT1) und mehreren Ausgangsklemmen (10, 20, 40, 80) zur Abgabe von η binärcodierten AusgangsSignalen durch Zählung der Anzahl der Impulse des ersten, der Eingangsklemme (J11) zugeführten Steuerimpulssignals (BT1), durch einen^Decoder (5 oder· 586) mit mehreren Eingangsklemmen ..jeweils entsprechend den.Ausgangsklemmen (10 bis 80) des binärcodierten n-al-Zählers (4) zur Umwandlung der binärcodierten, an den Ausgangsklemmen des binärcodierten n-al-Zählers (4) auftretenden, binärcodierten Ausgangssignale in η zweite Steuerimpulssignale (.DT1 bis DT1O), wobei der Decoder (5) η Aus.-gangsklemmen (Jl bis J10) zur Abgabe von η decodierten AusgangsSignalen enthält, durch mehrere Tastenschalter (K1 bis KO; K. bis KCE) entsprechend mehreren Tasten-Informationseingangssignalen, durch einen Tastenschaltkreis (KB1 oder KB2) mit mehreren Eingangsklemmen zur Zufuhr der zweiten Steuer impuls signale, die .an den Ausgangsklemmen des Decoders (5) auftreten, zu den einzelnen Tastenschaltern und wenigstens einer Ausgangsklemme (0T1 oder 0T2) zur Abgabe eines der sekundären Steuersignale beim Einschalten eines gewählten Tastenschalters durch Betätigung einer Taste, durch eine Gatterschaltung (AG1 bis AG4) mit mehreren ersten Eingangsklemmen, denen die binärcodierten Ausgangssignale an den Ausgangsklemmen des binärcodierten n-al-Zählers (4) zugeführt werden, mehreren zweiten Eingangsklemmen, denen die zweiten Steuerimpulssignale an der Ausgangsklemme des Tastenschaltkreises zugeführt werden, und

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mehreren Ausgangsklemmen, wobei die Gatterschaltung derart arbeitet, daß eines der binärcodierten Ausgangssignale, die periodisch aufeinanderfolgend vom Zähler (4) den ersten Eingangsklemmen zugeführt werden, so gewählt ist, daß . es an den Ausgangsklemmen erscheint, wenn dieses Signal dem gewählten der zweiten Steuerimpulssignale entspricht, die den zweiten Eingangsklemmen zugeführt werden, und durch eine Einrichtung (OGi) zur Verbindung der Ausgangsklemme des Tastenschaltkreises zu den zweiten Eingangsklemmen der Gatterschaltung.
2. Eingabeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterschaltung mehrere UND-Gatter (AG1 bis AG4) enthält, die Je eine erste und zweite Eingangsklemme und eine Ausgangskleimse aufweisen, wobei die UND-Gatter jeweils einzelnen Ausgangsklemmen des binärcodierten n-al-Zählers (4) zugeordnet sind, daß die ersten Eingangsklemmen der UND-Gatter mit entsprechenden Ausgangsklemmen des Zählers (4) verbunden sind, und daß die zweiten Eingangsklemmen gemeinsam mit der Ausgangsklemme des Tastensqhaltkreises (KB1, KB2) verbunden sind, wobei die an den Ausgangsklemmen der UND-Gatter auftretenden Ausgangssignale das bestimmte Tasteninformationssignal darstellen.
3. Eingabeschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterschaltung (AG1 bis*AG4) mit mehreren ersten Speichern (P1 bis FS) verbunden ist, die je das Ausgangssignal des entsprechenden UND-Gatters (AG1 bis AG4) speichern.
4. Eingabeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenschaltkreis (KBi oder KB2) mit mehreren Eingangsklemmen zur Zufuhr der zweiten Steuerimpulssignale an jeweils eine der Klemmen der Tastenschalter (K1 bis KO; K. bis KCE) versehen ist, daß eine gemeinsame Verbindungsleitung zur Verbindung der Tastenschalter an den anderen Klemmen vorgesehen ist, und daß

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eine Ausgangsklemme (OT1 oder 0T2) an die gemeinsame Verbindungsleitung angeschlossen ist.
5. Eingabeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verbindung der Ausgangskiemine des Tastenschaltkreises (KB1 oder KB2) mit den zweiten Eingangsklemmen der Gatterschaltung (AG1

• bis AG4) eine einzelne Signalübertragungsleitung enthält.
6. Eingabeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenschaltkreis (KB1 oder KB2) zwei Ausgangsklemmen (0Ϊ1, 0T2) enthält.
7. Eingabeschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verbindung der Tastenschalteinrichtung (KB1 oder KB2) mit der Gatterschaltung (AG1 bis AG4) ein ODER-Gatter (OG1) mit zwei Eingangsklemmen enthält, die Je an eine der beiden Ausgangsklemmen des Tastenschaltkreises angeschlossen sind.
8. Eingabeschaltung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η n-.zeichnet, daß die Gatterschaltung (AG1 bis AG4) Tnit einer zweiten "Speichereinrichtung (F16) zur Speicherung des zweiten Steuerimpulssignals versehen ist, das an einer der Ausgangsklemmen des Tastenschaltkreises (KB1 oder KB2) auftritt.
9. Eingabeschaltung nach Anspruch 2, dadurch g e· k e η nzeichnet, daß die UND-Gatter (AG1 bis AG4) je mit einer dritten Eingangsklemme versehen sind, und daß den dritten Eingangsklemmen ein drittes Steuerimpulssignal zugeführt wird.

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