DE2832673B2 - Tastenfeldcodiersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tastenfeldcodiersystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Art.

Ein bekanntes Tastenfeldcodiersystem dieser Art enthält einen Festwertspeicher, welcher für die einzelnen Tasten des Tastenfeldes charakteristische Codes speichert, wobei der für eine gedrückte Taste ausgewählte Code von einem oder mehreren an den Festwertspeicher in Abhängigkeit von der Betätigung von Umschalttasten des Tastenfeldes angelegten Signalen abhängt

Nachteilig bei diesem bekannten System ist, daß die

ίο Anzahl der möglichen Umschaltoperationen durch die

Größe des Festwertspeichers begrenzt ist; außerdem ist

es verhältnismäßig aufwendig, eine beliebige Taste zu einer Umschalttaste zu machen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Tastenfeldcodiersystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Umschaltung der Codierung einer Taste vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung gelöst

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist das Tastenfeldcodiersystem äußerst flexibel, da die Tastenfeldcodierungen ohne Modifikation des eigentlichen Codierers geändert werden können. Auch ist es auf einfache Weise möglich, eine große Anzahl von Umschalttasten vorzusehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes schematisches Blockschaltbild eines Tastenfeldcodiersystems,

F i g. 2 eine Draufsicht auf ein in dem in F i g. 1 dargestellten System verwendetes Tastenfeld,

F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Teils einer Kontaktmatrix, F i g. 4 ein Zeitgabediagramm,

Fig.5A und 5B Schaltungen für zwei der in dem Tastenfeld angeordneten Umschalttasten,

Fig.6 (A bis F) verschiedene Signalformen zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Umschalttasten des Tastenfeldes und

F i g. 7 ein detaillierteres Blockschaltbild eines Teils des Tastenfeldsystems.

In F i g. 1 ist ein Tastenfeldcodiersystem in Blockform dargestellt. Das System enthält ein Tastenfeld 20 mit einer Tasten-Diodenmatrix und einen Codierer 22 zur Aufnahme von von dem Tastenfeld 20 kommenden, eine gedrückte Taste desselben kennzeichnenden Signalen und zur Ausgabe von Daten in Form eines Mehr-Bit-Codes, welcher die gedrückte Taste kennzeichnet und einer so Verarbeitungseinheit 24 zugeführt wird, welche die Daten in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsgebiet des Tastenfeldsystems verarbeitet Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zur Kennzeichnung der jeweils gedrückten Taste der Sieben-Bit-USA-Standard-Code for Information Interchange (AS CII) verwendet Selbstverständlich können auch andere Mehr-Bit-Codes verwendet werden. Der Codierer 22 ist in der Lage, in η-fach überlappender Eingabeoperation zu arbeiten, wobei η eine beliebige ganze Zahl sein kann. Unter überlappender Eingabeoperation soll in der vorliegenden Beschreibung die Fähigkeit verstanden werden, die Signale einer gedrückten Taste selbst dann anzunehmen und zu codieren, wenn eine oder mehrere zuvor gedrückte Tasten zum Zeitpunkt des Drückens der letzten Taste noch nicht wieder freigegeben wurden. Ein Beispiel eines Tastenfeldsystems mit dieser Fähigkeit ist in der US-PS 36 75 239 beschrieben.

In Fig.2 ist eine Draufsicht auf ein in dem

beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendetes Tastenfeld 20 dargestellt In diesem Tastenfeld 20 ist eine Vielzahl alphanumerischer Tasten enthalten, welche jeweils für das Schreiben von Groß-28 und Kleinbuchstaben 30 bzw. entsprechende andere s bei Geschäftsvorgängen zu druckende oder einzugebende Zeichen eingerichtet sind Das Tastenfeld enthält ferner eine Vielzahl von Operationstasten 27 und eine Reihe von durch den Kunden programmierbare Tasten 29. Normalerweise enthält das Tastenfeld zwei Umschalttasten 32 und 34, um die einer gedrückten Steuertaste 26 entsprechenden Daten von Klein- auf Großbuchstaben umzuschalten, wobei die Umschalttaste 32 zum Zeichen dafür gedruckt wird, daß eine Umschaltoperation beginnt, während die Umschalttaste t s 14 zum Zeichen dafür gedrückt wird, daß die Umschaltoperation beendet ist Für verschiedene Geschäftsvorgänge hat es sich als wünschenswert erwiesen, weitere Umschalttasten auf dem Tastenfeld zur Verfügung zu haben. Aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt sich, daß jede Taste, z. B. die Tasten 36,38,40 oder 41, zu einer Umschalttaste werden kann.

In Fig.3 ist eine Kontaktmatrix schematisch dargestellt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 42 versehen ist und zusammen mit dem Tastenfeld 20 dazu 2s verwendet wird, ein einer beliebigen gedrückten Taste 26, welche in dem Tastenfeld 20 als Umschalttaste verwendet wird, entsprechendes Signal auszugeben. Diese Kontaktmatrix enthält eine Vielzahl von Eingangszeilenleitern Ri bis R_n und eine Vielzahl von Ausgangsspaltenleitern Q bis C_n. Die Reihen- und Spaltenleiter sind über Schaltungsmittel miteinander verbunden, welche aus einem Kontakt 44, der jeweils einer Taste des Tastenfeldes 20 zugeordnet ist und beim Drücken dieser Taste geschlossen wird, und einer Diode 46 besteht. Die Dioden 46 (Fig.3) dienen dazu, Fehlersignale zu unterdrücken, die auftreten würden, wenn mehr als zwei Tasten gleichzeitig gedrückt wurden. Die Zeilenleiter R\ bis R_n werden nacheinander durch Abtastimpulse 48 (Fig.4) abgetastet Ist zum Zeitpunkt des Auftretens eines Abtastimpulses 48 eine Taste 26 gedrückt, dann wird der über den geschlossenen Kontakt 44 mit dem gerade abgetasteten Zeilenleiter verbundene Spaltenleiter durch diesen Abtastimpuls erregt, d. h„ dieser Impuls wird über den Spaltenleiter rum Codierer 22 übertragen, welcher den der gedrückten Taste entsprechenden Mehr-Bit-Code erzeugt Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, sind die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Abtastimpulse 48 negative Impulse, obwohl selbstverständlieh auch positive Impulse verwendet werden können. Ferner ist es auch möglich, daß die Spalten'eitei Ci bis C_n durch die Abtastimpulse abgetastet werden können, wobei die Reihenleiter R\ bis R_n feststellen, welche der als Umschalttaste arbeitende Taste 26 gedrückt wurde.

In den F i g. 5A und 5B ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltung gezeigt, wie sie für den Betrieb der Tasten des Tastenfeldes 20 als Umschalttaste verwendet werden kann. Ein Umschaltkontakt 50 (F i g. 5A) einer ersten als Umschalttaste arbeitenden Taste ist über einen Leiter 52 mit einem ODER-Glied 54 mit offenem Kollektor gekoppelt, dessen anderer Eingang mit dem Reihenleiter R\ und dessen Ausgang mit dem Spaltenleiter Q verbunden ist. Der Kontakt 50 ist außerdem über einen zweiten Leiter 56 mit einem Inverter 58 verbunden, dessen Ausgang mit einem zweiten ODER-Glied 60 mit offenem Kollektor gekoppelt ist, dessen Ausgang ebenfalls mit dem Spaltenleiter Ci verbunden ist. Der andere Eingang des ODER-Gliedes 60 ist mit dem Zeilenleiter Ri verbunden. In Fig.5B ist eine zweite Umschalttaste gezeigt, deren Kontakt 62 (Fig.3) in ähnlicher Weise, wie dies für den Kontakt 50 beschrieben wurde, mit ODER-Gliedern 64, 66 mit offenem Kollektor verbunden, deren Ausgänge mit dem Spaltenleiter C\ und deren andere Eingänge jeweils mit den Zeilenleitern A3 bzw. ft* verbunden sind. Obwohl die Kontakte der Umschalttasten bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mit dem gleichen Spaltenleiter C\ verbunden sind, können selbstverständlich die Umschaltkontakte mit beliebigen Spalten- und Zeilenleitern verbunden sein und in der beschriebenen Weise arbeiten.

Die Ausgänge der ODER-Glieder 54 und 64 befinden sich normalerweise in ihrem hohen oder L-Zustand, welcher bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, in welchem eine TTL-Logik (Transistor-Transistor-Logik) verwendet wird, + 5 Volt beträgt Diese Spannung wird von einer Spannungsquelle 68 abgegeben. Der Ausgang des ODER-Gliedes 60 befindet sich normalerweise auf dem gleichen Pegel wie der Zeilenleiter R₂. Beim Schließen des Kontaktes 50 (Fig.5Λ) infolge des Drückens der zugeordneten Umschalttaste wird die Spannungsquelle 68 an Masse gelegt, wodurch der Leiter 52 niedriges Potential annimmt, so daß beim Auftreten des Abtastimpulses 48 (Fig.4) auf dem Zeilenleiter Ä, der Ausgang des ODER-Gliedes 54 niedriges Potential annimmt Durch diese Bedingung stellt der Codierer 22 fest, daß an der Verbindungsstelle der Leiter A₁ und Ci (F i g. 3) eine Taste gedruckt wurde, und der Impuls 48 wird durch den Codierer 22 als ein das Drücken einer Umschalttaste in der genannten Position kennzeichnendes Signal aufgenommen. Beim öffnen des Kontaktes 50 als Folge der Freigabe der Umschalttaste befindet sich der Ausgang des ODER-Gliedes 60 zum Zeitpunkt des Auftretens des Abtastimpulses 48 auf dem Zeilenleiter Ri auf niedrigem Potential, wobei dieses Ausgangssignal von dem Codierer 22 als Drücken einer zweiten Umschalttaste an der Verbindungsstelle der Leiter R₂ und Ci der Schaltermatrix 42 (F i g. 3) angenommen wird, wie dies durch die gestrichelte Linie 70 angedeutet ist Dieser zweite Impuls wird von dem Codierer 22 als das Ergebnis des Drückens einer zweiten virtuellen Umschalttaste an dem genannten Verbindungspunkt gewertet Der Mehr-Bit-Code jeder zwischen dem Drücken und der Freigabe der Umschalttaste, dessen Kontakte durch den Kontakt 50 (F i g. 5A) dargestellt sind, gedrückten Taste 26 (Fig.2) des Tastenfeldes 20 wird durch die Verarbeitungseinheit 24 (Fig. 1) in Abhängigkeit von der jeweiligen Funktion der betätigten Umschalttaste geändert Dieser Vorgang wird in bezug auf den Kontakt 62 (F i g. 3 und 5B) wiederholt. Der Tastenfeldcodierer 22 wird somit durch eine Vielzahl von Umschalttasten beeinflußt, welche zwischen den Zeilenleitern R\ bis R_n und dem Spaltenleiter Ci verbunden sind.

Unter Bezugnahme auf die Fig.6 und 7 wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel einer Umschalttastenschaltung (F i g. 7) zusammen mit einem Zeitgabeaiagramm (F i g. 6) einer Umschalttastenoperation beschrieben. Wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, sind die Spaltenleiter Ci bis C_n der Schaltermatrix 42 mit dem Tastenfeldcodierer 22 verbunden, dieser kann ein bekannter 90-Tasten-Codierer mit der Möglichkeit überlappender Eingabe für alle Tasten sein. Der Codierer 22 ist mit der Schaltermatrix 42 über die

Zeilenleiter R\ bis R_n verbunden, welche mit den in dem Codierer 22 erzeugten Abtastimpulsen 48 (Fig.4) beaufschlagt werden. Di«; Tastenfeldkontakte sind in einer 9x10-Matrix angeordnet, und diese Kontakte werden zeitlich nacheinander über Zeilen- und Spaltenleiter R\, Ri usw. und Ci, C2, wobei die das Ergebnis der Abtastung liefernden Signale dem Codierer 22 zugeführt werden. Ein nicht gezeigter Codierer-Taktgeber schaltet einen 9-Bit-Zeilen-Ringzähler und einen 10-Bit-Spalten-Ringzähler (ebenfalls nicht gezeigt) fort. Der Zeilenzähler fragt nacheinander pro Taktperiode einen Zeileneingang ab, und der Spaltenzähler aktiviert nacheinander pro Taktperiode einen Spaltenausgang. Durch den fehlenden Zählgleichlauf (9 Bits gegenüber 10 Bits) der Zähler wird bewirkt, daß nacheinander innerhalb von 90 Taktperioden alle möglichen Zeilen-Spaiien-Kombinaiionen abgefragt werden. Wenn ein geschlossener Kontakt festgestellt wird, dann wird der Abtasttakt unterbrochen, und aus einem in dem Codierer enthaltenen, nicht dargestellten Festwertspeieher ausgelesene Daten werden in ein Ausgaberegister (nicht gezeigt) zwecks Übertragung derselben zu der Übertragungseinheit 24 eingegeben. Selbstverständlich kann ein separater Pulsgenerator zur Erzeugung der Abtastimpulse 48 zum Abtasten der Leiter R\ bis R_n verwendet werden. Die Ausgänge der ODER-Glieder 54 und 60 sind mit dem Spaltenleiter Q verbunden, welcher von dem Codierer in der bereits beschriebenen Weise auf das Vorhandensein des genannten Ausgangssignals auf den Zeilenleitern R\ bzw. R2 überprüft wird.

Durch Drücken einer der oben erwähnten Umschalttasten 32 bis 41 (Fig.2) wird der Kontakt 50 (Fig.7) geschlossen (Fig.6A), wobei dieser Kontakt so lange geschlossen bleibt, bis die Umschalttaste freigegeben wird. Durch Schließen des Kontaktes 50 wird die Spannungsquelle 68 an Masse gelegt, wodurch der Spaltenleiter Q zum Zeitpunkt des Auftretens eines Abtastimpulses 48 an dem Zeilenleiter R\ in der bereits beschriebenen Weise auf niedriges Potential gebracht wird. Durch Abfragen des Spaltenleiters Q durch den Codierer zu diesem Zeitpunkt wird in dem Codierer die an der Verbindungsstelle zwischen dem Spaltenleiter Q und dem Zeilenleiter Ri liegende Umschalttaste akzeptiert (F i g. 6B). Durch den geschlossenen Kontakt 50 wird ferner der Ausgang des ODER-Gliedes 60 auf hohes Potential gebracht, wodurch die Übertragung von Abtastimpulsen über den Zeilenleiter R2 an den Spaltenleiter Ci verhindert wird.

Nachdem der Codierer 22 das Drücken der Umschalttaste akzeptiert hat, und zwar nach Empfang des negativen Impulses 48 (Fig.4), der über den Zeilenleiter /?i fibertragen und über den Spaltenleiter Q empfangen und weitergeleitet wurde, tastet der Codierer 22 die anderen Zeilenleiter ab, um festzustellen, ob irgendwelche Tasten 26 (Fig.2) gedrückt sind (F i g. 6C), wobei diese Feststellung des Gedrücktseins in der gleichen Weise akzeptiert wird (F i g. 6D) wie das Gedrücktsein der Umschalttaste (F i g. 6B). Die Freigabe der gedrückten Umschalttaste hat das Öffnen des Kontaktes 50 (Fig.7) zur Folge, wodurch das ODER-Glied 60 in einen Zustand versetzt wird, daß es einen über den Zeilenleiter Ri übertragenen Abtastimpuls überträgt, welcher dem ODER-Glied 60 über den Leiter 74 (F i g. 7) zugeführt wird. Dieser Zustand wird von dem Codierer 22 über den Spaltenleiter Q abgefragt (Fig.6E), wobei dieser Zustand von dem Codierer 22 als Drücken der zweiten oder virtuellen Umschalttaste akzeptiert wird, wie dies in Fig.6F dargestellt ist. Die Erzeugung des Signals, welches das Drücken der virtuellen Umschalttaste an der Verbindungsstelle von Zeilenleiter Rz und Spaltenleiter G darstellt bewirkt die Ausgabe von codierten Daten über den Datenausgangsleiter 76 (Fig.7) zu der Verarbeitungseinheit 24, um diese zu informieren, daß die Umschaltoperation beendet ist Die Verarbeitungseinheit 24 schaltet dann die Daten für so viele Steuertasten 26 (F i g. 2) um, wie zwischen der Erzeugung des Signals an der Verbindungsstelle Ri, Q und an der Verbindungsstelle R2, C\ gedrückt wurden. Aus der vorangehenden Beschreibung geht somit hervor, daß durch entsprechende Verdrahtung von Tasten des Tastenfeldes 20 in der eben beschriebenen Weise eine Umschalttastenoperation durch Drücken und Freigeben der verdrahteten Taste erzeugt werden kann.

Da die hier beschriebene Umschaltung durch das Programm der Verarbeitungseinheit 24 bewirkt wird, ist das erfindungsgemäße System äußerst flexibel, da die Tastencodes in der jeweils gewünschten Weise geändert werden können, ohne daß eine Modifizierung oder Änderung des Codierers 22 erforderlich ist Außerdem ist es möglich, auf einfache Weise eine große Anzahl von Umschalttasten vorzusehen. Außerdem kann die Umschaltung unter Steuerung des Drückens und der Freigabe einer Taste erfolgen. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß für den Fachmann verschiedene Abwandlungen naheliegen. So können beispielsweise statt der ODER-Glieder 54, 60 zur Erzeugung des gleichen Signals auch andere logische Verknüpfungsglieder, wie Tri-Zustandsglieder, verwendet werden. Ein Tri-Zustandsglied ist ein logisches Verknüpfungsglied mit drei möglichen Zuständen: »0«, »L« und ein dritter Zustand, in welchem der Ausgang dieses Gliedes wirkungsmäßig vom Rest der Schaltung abgeschaltet ist und keinen Einfluß mehr auf diesen ausübt Ein solches Glied hat einen Aktivierungs-/Entaktivierungseingang, welcher bewirkt, daß das Glied normalerweise als Verknüpfungsglied arbeitet oder daß im anderen Fall der Ausgang des Gliedes vom Rest der Schaltung abgeschaltet ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Tastenfeldcodiersystem mit einem eine Vielzahl Tasten enthaltenden Tastenfeld, wobei die Kontakte der Tasten matrixförmig angeordnet sind, mit einer Schaltung zum aufeinanderfolgenden Abfragen der Kontakte, um einen Bestätigungszustand einer Taste festzustellen und ein einer betätigten Taste entsprechendes Ausgangssignal zu erzeugen, welches einem Codierer zugeführt wird, der das einer betätigten Taste entsprechende codierte Ausgangssignal abgibt, gekennzeichnet durch eine Schaltung (F i g. 5Λ, 5B) zur Änderung der codierten Ausgangssignale der Tasten (26) in Abhängigkeit von der Betätigung einer weiteren Taste (50), welche Schaltung Verknüpfungsglieder (54,58,60) aufweist, die zu unterschiedlichen Zeiten während des Abfragezyklus der Tasten (26) angesprochen werden und je nach Betätigung der weiteren Taste (50) zu unterschiedlichen Zeiten im Abfragezyklus ein Signal an den Codierer (22) abgeben.

2. Tastenfeldcodiersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verarbeitungseinheit (24), welche mit dem Codierer (22) gekoppelt ist, welche von diesem die den Tasten (26) zugeordneten codierten Ausgangssignale und ein Betätigungssignal der weiteren Taste (50) empfängt und abhängig von der Art des Betätigungssignals einen Wechsel der den betätigten Tasten (26) entsprechenden Codierung veranlaßt

3. Tastenfeldcodiersystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (44) in Reihe mit Dioden (46) zwischen Eingangsleitern (Ri bis R_n) und Ausgangsleitern (Q bis C_n) angeordnet sind und daß die Schaltung zur Abfrage der Kontakte (44) mit den Eingangsleitern (R\ bis R_n) und der Codierer (22) mit den Ausgangsleitern (Q bis C_n) gekoppelt sind.

4. Tastenfeldcodiersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge der Verknüpfungsglieder (54, 58, 60) mit einem ersten und einem zweiten (R\, Rt) der Eingangsleiter und mit dem Kontakt der weiteren Taste (50) und die Ausgänge der Verknüpfungsglieder (54, 58, 60) mit mindestens einem der Ausgangsleiter (Q) gekoppelt sind.

5. Tastenfeldcodiersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsglieder bestehen aus einem ersten Verknüpfungsglied (54), dessen Eingänge mit dem ersten Eingangsleiter (Ri) und mit dem Kontakt der weiteren Taste (50) gekoppelt sind; und aus einem zweiten Verknüpfungsglied (60), dessen einer Eingang mit dem zweiten Eingangsleiter (Rt) und dessen anderer invertierter Eingang mit dem Kontakt der weiteren Taste (50) gekoppelt ist, wobei die Ausgänge des ersten und zweiten Verknüpfungsgliedes an einem der Ausgangsleiter (Q) angeschlossen sind.

6. Tastenfeldcodiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaltungen (Fig.5A, 5B) mit je einer weiteren Taste (50) vorgesehen werden können.