DE2636189C3 - Schaltung zur Impulsabfrage der Tasten eines Tastenfeldes - Google Patents

Description

Eine aus der DE-OS 2244943 bekannte Schal tungsanordnung zur Ankopplung einer Tastatur, ins- -₎₀ besondere für elektronische Rechner arbeitet mit Impulsabfrage der Tasten und Auswertung der bei der Abfrage ermittelten Signale. Die Ziffernstellentaktsignale zur Tastenfeldabfrage bestehen aus einer einzigen Signalart, die den jeweiligen Tasten des Tastenfelds zugeführt wird, und die durch Betätigung einer bestimmten Taste freigegebenen Ziffernstellentaktsignale werden hintereinander abgefragt. Diese so erhaltene Schlüsselinformation wird anschließend in eine Dateneingabeschaltung übertragen. Die Wiederholung der Abfrage erfolgt zu dem Zweck, eventuell Fehler bei der Bestimmung der gedrückten Tasten auf Grund von unvermeidbaren Rauschsignalen weitgehend auszuschließen. Zur Ermittlung oder Auswertung des Nutzsignals wird beim Betätigen einer bestimmten Taste ein Abfragezähler mit dem zur Abtastung erforderlichen Zählwert geladen. Sodann wird festgestellt, ob und weiche bestimmte Taste betätigt wurde; falls eine bestimmte Antwort vorliegt, erfolgt die Überprüfung, ob der Inhalt des Abfragezählers auf »0« steht. Ist dies nicht der Fall, so wird der Zählerinhalt um eins erniedrigt und der Vorgang zur Bestimmung, ob eine Taste gedrückt ist, wird wiederholt. Solange der Inhalt des Abfragezählers noch nicht auf »0« steht, erfolgt noch keine Identifizierung der eingetasteten Information, Um die Zeitperiode zur Tastenidentifizierung möglichst klein zu ha'ten, erfolgt das Zählen der Abfragezyklen unter Berücksichtigung von in statistischer Verteilung auftretendem Rauschen. Da die Abfrageoperationen jedoch mehrere Male wiederholt ablaufen, um die Übereinstimmung der eingetasteten Information zu bestätigen und damit Fehler bei der Übermittlung der Tastenfeldeingabe zu vermeiden, wird die für diese Prüfvorgänge erforderliche Zeitperiode unter Umständen beträchtlich länger als die für die arithmetischen Operationen.

Aufgabenstellung

Es soll eine Tastenfeld-Eingabeschaltung geschaffen werden, bei welcher die Identifikation einer Taste innerhalb eines einzigen Abfragezyklus mit ausreichender Sicherheit möglich ist.

Lösung und Vorteile

Der Patentanspruch I definiert die erfindungsgemäße Lösung; vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindiingsgemäßen Schaltung zur Tastenidentifizierung weisen die betreffenden Markierungssignale in bekannter Weise sequentiell verschobene Phasenlagen auf, jedoch wird dem gesamten Tastenfeld ein zusätzliches Ziffernstellentaktsignal aufgedrückt, das durch eine für alle Tasten gemeinsame starre Phasenlage gekennzeichnet ist. Solange keine einwandfreie Kombination der Ziffernstellentaktsignale zur Tastenabfrage (im folgenden als »Tastenmarkierungssignale« bezeichnet) und des gemeinsamen Ziffernstellentaktsignals vorliegt, wird die Identifizierung einer bestimmten betätigten Taste nicht freigegeben. Der Vorteil der Schaltung besteht darin, daß sich die zur Tastenidentifizierung erforderliche Zeitperiode wesentlich verkürzt.

Bei einer erprobten Tastcnfeldeingabcschaltung erfindungsgemäßer Art werden an jeweils ersten Anschlüssen eines Tastenfelds die Tastenmarkierungssignale einzeln zugeführt, während bestimmte zweite Anschlüsse dieser Tasten miteinander verbunden sind. Innerhalb einer Ein-Wort-Zeitperiode werden außer den Tastenmarkierungssignalen mit zeitlich verschobenen Phasenlagen für die jeweiligen Tasten zur Auswertung der Tastenabfrage auch noch die Ziffernstellentaktsignale mit jeweils gleicher starrer Phasenlage für alle Tasten zugeführt. Liegt Übereinstimmung zwischen den Tastenmarkicrungssignalen und den gemeinsamen Ziffernstellentaktsignalen vor, so wird die Anzeige bezüglich einer bestimmten betätigtenTaste freigegeben. Die Abfragezeit ist bei gleicher Identifizierungssicherheit wesentlich verkürzt im Vergleich zu der oben beschriebenen Ankopplungsschaltung nach dem Stand der Technik.

Beschreibung von Ausführungsbeispiclen
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Tastenfeld-Eingabeschaltung mit erfindungsgemäßen Merkmalen;

Fig. 2 verdeutlicht zeitkorreliertc Signalverläufe von Ziffernstellentaktsignalen, die in der Schaltung nach Fig. 1 auftreten;

Fig. 3 gibt den zeitlichen Verlauf von Ziffernstellentaktsignalen im Betrieb der Schaltung nach Fig. 1 wieder;

Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 5 gibt die zeitkorrelierte Darstellung von ZiffernstellentakWignalen wieder, die bei der Schaltung nach Fig. 4 auftreten.

Bei der ersten Schaltungsausführung nach Fig. 1 werden Tastenmarkierungssignale T₃', T₄',..., die sequentiell verschobene Phasenlagen aufweisen, einzeln jeweils zugeordneten Anschlußklemmen von Tasten K₁, K₁, ..., K_H eines Tastenfelds zur Tastenmarkierung zugeführt, während die jeweils anderen Anschlüsse der Tasten miteinander und mit einem Eingang eines Flip-Flops F₁ verbunden sind. Das Flip-Flop F₁ entspricht dem D-Typ, d. h. es arbeitet synchron zu einem Taktsignal T₁I₄; seine Ausgangssignale gelangen als Eingang auf ein UND-Glied G₁.

Das UND-Glied G, bestimmt, ob Übereinstimmung zwischen den Ziffernstellen-Auswahlsignalen DT₁ als Folge einer Betätigung einer bestimmten Taste K₁, den Ausgangssignalen Q des D-Flip-FIops F₁ und den Signalen vorliegt, die von den durchverbundenen Klemmen der Tasten abgreifbar sind. Das UND-Glied G₁ setzt ein RS-Flip-Flop F₂ in Abhängigkeit vom Ergebnis der Äquivalenzbestimmung. Obgleich in der Zeichnung nicht veranschaulicht, wird ein Vergleich zwischen den Ausgangssignalen J des Flip-Flops F₂ und Signalen durchgeführt, die über einen Vier-Bit-Taktzähler in Übereinstimmung mit einer bestimmten betätigten Taste dekodiert werden. Damit ist die Tastenbestimmung abgeschlossen und diese »Schlüsselinformation« wird an eine Informationsauswerte- oder Weiterverarbeitungsschaltung übertragen. Das Flip-Flop F₂ wird durch ein Rücksetzsignal T_u rückgesetzt. Die Dekodierung einer solchen Schlüsselinformation ist in Einzelheiten in den US-PSen 3 834616 und 3892957 beschrieben.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die den jeweiligen Tasten zuzuführenden Ziffernstellentaktsignale Tj', T₄',... T₁₀'Tastenabfrage-Phasenimpulse T₃, T₄,... T₁₀ und einen Phasenimpuls T₀ mit gemeinsamer Phasenlage aufweisen. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung beruht auf der Ergänzung der Ziffernstellentaktsignale um das Ziffernstellentaktsignal T_n mit gemeinsamer Phasenlage wahrend des Prozesses der Tastenbestimmung.

Nachfolgend werden die Betriebsabläufe unter Bezug auf die Fig. 3 erläutert: Wird beispielsweise der Tastschalter K₃ manuell betätigt (Tastsignale A), so tritt an den miteinander verbundenen Anschlüssen des Tastenfelds, die mit B bezeichnet sind, das Ziffernstellentaktsign&! auf, das die Zeitschlitze T₅ und T₀ enthält. Das D-Flip-FIop F₁ wird synchron zu T₀f₄ in den Setzzustand gebracht, und sein Ausgangssignal Q (Zeile C) gelangt in das UND-Glied G₁. Ist dieser Zustand erreicht, so ermöglicht das Tasten-Abfragesignal T₅ für die Taste K₃, daß das Ziffernauswahlsignal OT₁ auf den betreffenden Eingang des UND-Glieds G₁ gelangt. Am UND-Glied G₁ erscheint ein Ausgangssignal, wenn Koinzidenz zwischen dem Ziffernstellenauswahlsignal DT₁, dem Ausgangssignal β des D-Flip-FIops F₁ und dem Tastenabfragesignal für die Taste K₃ vorliegt. Ist diese Bestätigung vorhanden, so wird das Flip-Flop F₂ gesetzt, und es erscheint ein Ausgangssignal J, das in Zeile Fder Fig. 3 wiedergegeben ist. Ein Ausgangs-

in signal J zeigt an, daß die Taste K₁ betätigt ist. Als Folge davon gelangen der betätigten Taste K₃ -entsprechende kodierte Signale in ein Speicherregister. Da die Koinzidenzprüfung hinsichtlich beider Signale, nämlich hinsichtlich des Tastenmarkierungssignals und des gemeinsamen zusätzlichen Ziffernstellentaktsignals erfolgt, wird ein hoher Grad an Sicherheit und Genauigkeit bei der Weitergabe der Schlüsselinformation erreicht.

Für den Fall, daß Koinzidenz nur beispielsweise hinsichtlich der Tastenmarkierungssignale festgestellt wird, kann möglicherweise ein Fehl·.., bei der Tasteingabe aus dem folgenden Grund vorliegen: Ist beispielsweise, wie in Zeile G der Fig. 3 angegeben, die Taste K₃ gedrückt, so erscheint ein vorbestimmtes Tastenmarkierungssignal an den durchverbundenen Anschlüssen des Tastenfelds. Treten jetzt - wie in Zeile H angedeutet - Rauschstörungen auf, so schalten diese das Flip-Flop F₂ zwangsweise in den Setzzustand, so daß dessen Ausgangssignal als Schlüs.elin-

jo formation falsch interpretiert wird. MU der Erlindung sind auf Grund der zusätzlichen gleichphasigen Ziffernstellentaktsignale solche Fehlinterpretationen ausgeschaltet.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine andere bevorzugte

3i Ausführungsform der Erfindung, bei der die durchverbundenen Anschlüsse der jeweiligen Tasten K₁, K₁ ... K_s mit D-Flip-Flops Q₁, Q₂ und Q- verbunden sind. Dem UND-Glied G₂ werden das Ziffernstellenauswahlsignal DT_t, die jeweiligen AusgangssAgnale der D-Flip-FIops Q₁, Q₂ und Q₃ und die von den durchverbundenen Anschlüssen der Tastschalter abgreifbaren Signale zugeführt, und es erfolgt eine Überprüfung auf Koinzidenz. Liegt eine Koinzidenz vor, so schaltet das R-S-Flip-Flop F₂ in den Setzzustand. Das Flip-Flop Q₁ wird mit der Umkehrung der an den durchverbundenen Klemmen angreifbaren Signale beaufschlagt. Die Rücksetzung des R-S-FHp-Flops F₂ erfolgt durch das Rücksetzsignal T₀. Die Ziffernstellentaktsignale T₃', T₄' T₁₀', die den

Tastschaltern K₁, K₂,..., K₈ zugeführt werden, weisen die in Fig. 5 veranschaulichten Signalverläufe auf. Es sei betont, daß drei Arten von Taktsignalen den jeweiligen Tastschaltern des Tastenfelds zugeführt werden, nämlich Tastenmarkierungssignale T₃, T₄,... T₁₀ sowie zwei gemeinsame Ziffernstellentaktsignale, nämlich T₀ und T₇. Daraus folgt, daß bei der Ausiührungsform nach Fig. 4 eine Tastenbestimmung oder eine Markierung bzw. Auswertung erst dann erfolgt, wenn die Signale während der Folge der Ziffernstel-

(,o lentaktzeiten T₀, T₁ und T₂ als »1«, »0« bzw. »1« bewertet werden. Dadurch ist weitgehend jede Möglichkeit zur Fehlinterpretation der Schlüsselinformation ausgeschaltet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   Schaltung zur Impulsabfrage der Tasten eines Tastenfelds, mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Ziffernstellen-Taktsignalen, die Tastenmarkierungssignale mit sich hinsichtlich der einzelnen Tasten unterscheidenden Phasenlagen umfassen, und mit an den einen Anschlußklemmen der Tasten und mit einer den anderen miteinander verbundenen Anschlußklemmen der Tasten nachgeschalteten Koinzidenzschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung von Ziffernstellen-Taktsignalen ausgebildet ist, welche neben den Tastenmarkierungssignalen ( T₃, T₄,..., T₁₀) mindestens ein zusätzliches Signal (T₀; T₀, T₂) gleicher Phasenlage für alle Tasten (K₁,.... K₈) aufweisen, und daß die Koinzidenzschaltung (F₁, G₁; Q₁ bis Q₃, G₂) Koinzidenzen in bezug auf die Tastenmarkierungssignale und die Signale gSeicher Phasenlage messend ausgebildet ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzschaltung ein UND-Glied (G₁; G₂) mit mindestens drei Ein- ?■> gangen aufweist, wobei an einem ersten Eingang spezifische Ziffernstellen-T?ktsignale auf Grund der Betätigung einer bestimmten Taste (K₁, .... Kg), an einem zweiten Eingang die von den durchverbundenen Anschlußklemmen (K_c) des Ta- _J(, stenfelds abgreifbaren Signale und an einem dritten Eingang die Umkehrung der von den durchverbundenen Anschlußklemmen abgreifbaren Signale zuführbar sind.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch ge- )-, kennzeichnet, daß die Umkehrung der von den durchverbundenen Anschlußklemmen abgreifbaren Signale über ein D-Flip-Flop (F₁; Q₁, Q₂. Q₁) erfolgt.
4. 4. Schaltung nach einem der vorstehenden An- _4n Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den zusätzlichen Ziffernstellen-Taktsignalen zwei oder mehrere starre, für alle betreffenden Tasten gemeinsame Phasenlagen (T₀, T₂) zugeordnet sind.