DE2844460C2

DE2844460C2 - Eingabetastatur zur Eingabe von Text- und Programmdaten in einen Computer

Info

Publication number: DE2844460C2
Application number: DE19782844460
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-12
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1980-10-16
Also published as: DE2844460B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabetastatur zur Eingabe von Text- und Programmdaten in einen Computer, bestehend aus einer Schaltermatrix mit η Zeilen und χ Spalten, die η ■ at Kreuzungspunkte bilden, die in ihrer Zuordnung zur Klein- und Großschreibung mittels zweier Umschalttasten, die sogenannten Shift-Tasten, umschaltbar sind.

Es gibt heute Computer-Eingabetastaturen sowohl zur Eingabe von Text als auch zur Eingabe von Programmdaten. Bei der Texteingabe werden mit den Alpha-Tasten Kleinbuchstaben eingegeben und durch zusätzliches Drücken der Shift-Taste Großbuchstaben. Eingabedaten für Programme enthalten grundsätzlich keine Kleinbuchstaben. Deshalb werden mit einer Programmiertastatur die Großbuchstaben direkt eingegeben, ohne daß eine Shift-Taste gedrückt werden muß.

Diese Unterscheidung zwischen der Eingabe von

ABCD

I 2

X

FF

π Groß- und Kleinbuchstaben macht keine Schwierigkeiten, solange es Computer für die Textverarbeitung und für die Programmerstellung getrennt gibt.

Durch das'hohe Integrationsmaß, das heute selbst bei billigen Computern möglich hsl, ist es auch in

•ίο Textverarbeitungscomputern üblich, ein Betriebssystem zu einer Programmerstellung vorzusehen. Bei derartigen Geräten ist es ein Einfaches, auch die dafür notwendige Umschaltlogik im Gerät unterzubringen. Genau so einfach ist die Unterbringung, wenn in der

•r> Tastatur bereits Logikbausteine vorhanden sind.

Es gibt aber heute vor allem bei billigen Geräten Tastaturen, bei denen die gesamte Logik in den heute verwendeten Mikrocomputer gelegt ist. Die Tastatur selbst hat noch nicht einmal eine Stromversorgung,

Vi sondern nur die Anschlußleitungen einer Schaltermatrix:

(TM 999/1O0M Mikrocomputer Anwender-Handbuch Dezember 1977,Texas Instruments Deutschland GmbH)

(TM 999/100 M Mikrocomputer Anwender-Handbuch Dezember 1977, Texas Instruments Deutschland GmbH)

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Eingabetastatur der eingangs genannten Gattung /u schaffen, die die Funktion der zu einer Alphatastatur

gehörenden zwei Shifi-Tasten mit mechanischen oder elektrischen Schaltelementen von Text- auf Programmdaten umschaltbar zu machen, ohne daß dabei wesentliche zusätzliche Anschlußleitungen oder eine grundlegende Veränderung des bestehenden Betriebssystems notwendig sein sollen.
Denn da es zwei Shift Tasten gibt, ist es nicht möglich, einen einfachen Wechselschalter zu verwenden. Beide Shift-Tasten sollen in einem Müdus, als Schließer, im anderen als öffner jeweils in ODER-Funktion geschaltet sein. Bei der Verwendung vor. Schließern entspricht ί die erste Alternative einer positiven Logik (Ein = 1-Signal), bei der Verwendung von Öffnern die zweite Alternative einer negativen Logik (Ein = 0-Signal).

X Shift2
ODER bei Schließern

ODER bei Öffnern

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß die Shift-Tasten Umschaker aufweisen, deren Ruhekontakte und Arbeitskontakte parallel miteinander verbunden sind, wobei eine Zuleitung, vorzugsweise die n-Zuleitung, an den Anschlußkontakt (n-Eingang) eines der Shift-Llmschalter £ !egt ist und daß die beiden Zuleitungen π und χ über einen Wählschalter miteinander verbindbar sind, der aus einem öffner und einem Umschalter besteht, wobei je eine der Zuleitungen η und χ an den Anschlußkontakt (^-Eingang) des Wählschalter-Umschalters bzw. an den Anschlußkontakt (n-Eingang) des Wählschalter-Öffners gelegt sind, während ein Ausgangskontakt des Wählschalter-Umschalters mit den Arbeitskontakten der Shift-Umschalter und der andere Ausgangskontakt des Wählschalter-Umschalters mit dem Ausgangskontakt des Wählschalter-Öffners und gleichzeitig mit dem Anschlußkontakt des anderen Shift-Umschalters verbunden sind.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Eingabetastatur besteht darin, daß die Bedienungsperson des Gerätes jeweils in der von ihr gewohnten Weise Klein- und Großbuchstaben sowohl beim Text- als auch beim Datenmodus eingeben kann. Mit dem Wähl- oder Modus-Schalter kann in höchst vorteilhafter Weise die Funktion der Shift-Tasten von Daten auf Text-Modus umgekehrt werden, um so immer den gewohnten Schreibstil zu erreichen, egal wie das Gerät ausgelegt ist. In vorteilhafter Weise sind somit drei Schalter vorhanden, zwei Shift-Schalter und ein Wähl- oder Modus-Schalter, der die Funktion der Shift-Tasten umkehrt. Zum Beispiel entspricht die Funktionsweise der Tastatur ohne Drücken der Shift-Tasten dem Schreiben der Groß- oder Kleinbuchstaben, Drücken einer der Shift-Tasten bewirkt Klein- bzw. Großschreibung, Drücken der Wähltaste bewirkt Umkehrung.

Nun ist es sowohl im Text- als auch im Datenmodus erforderlich, Ziffern und eine Reihe von gebräuchlichsten Zeichen jeweils ohne die Betätigung der Shift-Taste benutzen zu können. Dazu ist erfindungsgemäß in der Verbindung zwischen dem Ausgangskontakt des Wählschalter-Umschalters und dem Ausgangskontakt des Wählschalter-Öffners ein Schalter angeordnet, der mit den keinen Shift benötigenden Ziffern- und Zeichentasten und gegebenenfalls Funktionstasten verbunden ist, wobei der Schalter bei Drücken einer dieser Ziffern und Zeichentasten und gegebenenfalls Funktionstasten geöffnet wird und dadurch ein gegebenenfalls durch den Wählschalter eingeschaltetes Shift für diese Tasten unterbrochen wird. Ist also mit anderen Wor-on durch den Wählschaltershift fest eingestellt, so wird bei Drücken dieser Ziffern- und Zeichentasten und gegebenenfalls Funktionstasten Shift unterbrochen und die eigenen Koordinaten der entsprechenden Ziffernoder Zeichentaste oder Funktionstaste verbunden.

jo Damit diese Unterbrechung den Modus 1 (ODER bei Schließern) nicht stört, wird diese Unterbrechung vorzugsweise dort durchgeführt, wo der Strom nur im Modus 2 (ODER bei Öffnern) durchfließt Das ist die Verbindung zwischen dem Ausgangskontakt des Wähl-

j5 schalter-Umschalters und dem Ausgangskontakt des Wählschalter-Öffners.

Diese Unterbrechung der Verbindung kann sowohl mechanisch als auch elektrisch bzw. elektronisch vorgenommen werden. Bei einer mechanischen Unteren brechung können erfindungsgemäß die keinen Shift benötigenden Ziffern- und Zeichentasten und gegebenenfalls Funktionstasten Doppelschalter aufweisen, von denen je ein Schalter zu einer mehrgliedrigen Verbindung zwischen dem Ausgangskontakt des Wähl-

4·-, schalter-Umschalters und dem Ausgangskontakt des Wählschalter- Öffners geführt ist

Bei einer elektronischen Unterbrechung der Verbindung kann erfindungsgemäß innerhalb dieser Verbindung ein bilateraler CMOS-Schalter angeordnet sein,

-,o dessen Steuereingang von den keinen Shift benötigenden Ziffern- und Zeichentasten und gegebenenfalls Funktionstasten, die einfache Schalter aufweisen könne, ι, fcnsteuerbar ist.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung

v, anhand zweier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Dabei zeigt

Fig. 1 ein Schaltbeispiel mit drei mechanischen Schaltern, besiehend aus den beiden Shift-Umschaltern und dem Wähl- oder Modusschalter,

bo F i g. 2 eine Erweiterung der Schaltung gemäß F i g. 1 zur mechanischen Unterbrechung des Shift bei Drücken einer Taste, die keinen Shift benötigt und

F i g. 3 eine Schaltung zur Erweiterung der F i g. I mit elektronischer Unterbrechung der Brücke innerhalb des

hi Wählschalters für Tasten, die keinen Shift benötigen.

Eine nicht näher gezeigte Eingabetastatur eines Eingabegerätes zur Eingabe von Text- und Programmdaten in einen Computer besitzt gemäß der F i g. I zwei

Shift-Tasten I und 2 und des weiteren einen Wähl- oder Modusschalter 3. Die Shift-Tasten I, 2 besitzen je einen Umschalter 21,22, wobei sowohl die Ruhekontakte 9,13 als auch die Arbeitskontakte 10, 14 beider Shift-Umschalter 21,22 parallel geschaltet sind.

An den gemeinsamen Anschlußkontakl 8 des ersten Shiftschalters 1 bzw. 21 ist über eine Zuleitung 7 die n-Zuleitung angelegt, die gleichzeitig auch über die Leitung 6 an den gemeinsamen Anschlußkontakt 17 des Wählschalters gelegt ist.

Der Wählschalter besteht aus einem öffner und einem Umschalter, wobei der Öffner mit der Bezugsziffer 4, der Umschalter mit der Bezugsziffer 5 bezeichnet ist. An den gemeinsamen Anschlußkontakt 17 des Öffners ist die η-Zuleitung angelegt, an den Ausgangskontakt 16 des Öffners 4 ist der gemeinsame Anschlußkontakt 15 des zweiten Shift-Schalters 2 bzw. 22 angeschlossen. Die *-Zuleitung ist an den gemeinsamen AiischiuGkoriiaki ί Blies Wähi&c'naiief-Uiii^ciiaiiefs 5 angelegt. Der eine Ausgangskontakt 19 des Wählschalter-Umschalters 5 ist über eine Leitung 20 mit den beiden über die Leitung 12 verbundenen Arbeitskontakten 10 und 14 der beiden Shift-Umschalter 21, 22 verbunden, der andere Ausgangskontakt 23 des Wählschalter-Umschalters 5 ist mit dem Ausgangskontakt 16 des Öffners 4 verbunden bzw. fällt mit diesem zusammen. Bei Betätigen des Wählschalters 3 werden öffner 4 und Umschalter 5 natürlich gemeinsam betätigt.

Es ist somit immer eine Verbindung (in positiver Logik) von π nach χ vorhanden über:

a) bei Drücken der Shift-Taste I

n, 7,8,21,10,12,20, 19,5,18 und ν
(siehe Legende)

b) bei Drücken der Shift-Taste 2

π, 6,17,4,16,15,22,14,12,20,19,5,18 und ν
(siehe Legende).

Bei Umschalten des Wählschalters 3 (in negativer Logik) ist die durchgehende Verbindung n, 7,8, 21,9,11, 13, 22, 15, 16, 23, 5, 18 und χ bei Drücken einer der

schalter 40, 42 durch eine Verbindung 53 miteinande verbunden sind. Die Ausgangskontakte der Öffner de Doppelschalter 25, 35 sind über eine Leitung 34 diejenigen der Doppelschalter 36, 38 über eine Leitunj 37 und diejenigen der Doppelschalter 39, 40 über ein< Leitung 41 miteinander verbunden. Der Ausgangskon takt des Öffners des Doppelschalters 42 ist über ein< Verbindung 43 mit dem Ausgangskontakt 23 de: Wählschalter-Umschalters 5 verbunden. Des weiterer sind die gemeinsamen Eingangskontaktc der Schließei 29, 32 der Doppelschalter 24, 25 über eine Verbindung 54, die gemeinsamen L'ingangskontaktc der Schließei der Doppelschaltcr 35, 36 über die Verbindung 55 diejenigen der Doppelschalter 38, 39 über dii Verbindung 36 und diejenigen der Doppelschalter 40,4\ über die Verbindung 57 miteinander verbunden Gleichzeitig sind die Verbindungen 54, 57 an di< senkrechte Leitung El und die Verbindungen 55,56 at

Qhift-Tact^n 1 h-7 Hac öffnpn vnn

bzw. 22 unterbrochen, wobei die Bezugsziffern durch die Legende erklärt sind, die hiermit in die Beschreibung einbezogen ist.

Fig. 2 zeigt eine Erweiterung von Fig. 1, wobei F i g. 2 eine Schaltung für diejenigen Ziffern- und Zeichentasten aufweist, welche jeweils ohne die Betätigung der Shift-Taste benutzt werden.

F i g. 2 zeigt eine Matrix, bestehend aus den waagerechten Linien A 1, A 2. A 3 und A 4 und aus den senkrechten Linien El und E2 ... Der Ausgangskoniakt 16 des Wählschalter-Öffners 4 ist über eine Verbindung 58 mit dem Ausgangskontakt 26 des Öffners 28 eines Doppelschalters 24 verbunden. Parallel zum öffner 28 des Doppeischalters 24 besitzt derselbe einen Schließer 29 mit einem gemeinsamen Eingangskontakt 30 und einem Schließer-Ausgangskontakt 31, der in der Leitung A 1 liegt. Der Doppelschalter 24 ist in Reihe mit weiteren, gleichgebauten Doppelschaltern 25, 35, 36, 38, 39, 40 und 42 verbunden, wobei die gemeinsamen Öffner-Eingangskontakte der Doppelschalter 24, 25 durch eine Verbindung 50, die gemeinsamen Öffner-Eingangskontakte der Doppelschalter 35, 36 durch eine Verbindung 51, die gemeinsamen Öffner-Eingangskontakte der Doppelschalter 38, 39 durch eine Verbindung 52 und die gemeinsamen Öffner-Eingangskontakte der Doppel

UlC SCIIMCCIII.C V CILHilUUIIg I- L gCICgt. IVCI /Ausgangs

kontakt 33 des Schließers 32 des Doppelschalters 55 is des weiteren mit der waagrechten Leitung A \ verbunden. In abwechselnder Folge sind des weiterei die Ausgangskontakte der Schließer der in Reihi folgenden Doppelschalter 35, 36 mit den waagrech verlaufenden Leitungen A 1 bzw. A 2 bzw. mit dct waagrecht verlaufenden Leitungen A 3, A 4 verbunden.

Man erkennt, daß über 58, 26, 27,50, 25, 34,35, 51,36 37, 38, 51,39, 41, 40, 53, 42, 43 der Ausgangskontakt K des Wählschalter-Öffners 4 mit dem Ausgangskontak 23 des Wählschalter-Umschalters 5 verbunden um somit eine durchgehende Verbiiidung hergestellt isi Beim Drücken einer der Tasttn, die keinen Shif benötigt, wird sodann einer der zugehörigen Doppel schalter 24, 25, 35, 36, 38, 39, 40. oder 42 betätigt Dadurch wird zuerst die genannte Verbindung zwischei dem Ausgangskontakt 16 des Wählschalter-Öffners ' und dem Ausgangskontakt 23 des Wählschalter-Um schalters 5 unterbrochen, d. h. das im Modus 2 (negativ! Logik) geschaltete Shift. Danach wird die Verbindunj zwischen z. B. A 1 und EI hergestellt über dei Ausgangskontakt 31 des Schließers 29 des Doppelschal tprs 24 den Schließer 29. den gemeinsamen Eingangs kontakt 30 des Schließers 29 und die Verbindungslei tung 54.

F i g. 3 zeigt eine elektronische Lösung zur Unterbrc chung der Verbindung zwischen dem Ausgangskontak 16 des Wählschalter-Offners 4 und dem Ausgangskon takt 23 des Wählschalter-Umschalters 5 unter Verwen dung von bilateralen CMOS-Schaltern.

Dargestellt ist wiederum eine Matrix, bestehend au den senkrechten Leitungen El, E2 ... und dei waagrechten Leitungen Al, A 2, A3, A4 .... wöbe insgesamt acht Matrix-Schalter als Schließer-Tasten 61 62, 67, 68, 75, 76, 77, 78 dargestellt sind, die zu Ziffern oder Zeichentasten gehören, welche keinen Shif benötigen.

In der Verbindung zwischen dem Ausgangskontakt 11 des Wählschalter-Öffners 4 und dem Ausgangskontak 23 des Wählschalter-Umschalters 5 liegt ein bilaterale CMOS-Schalter 44, der über eine Steuerleitung El einerseits mit einem weiteren CMOS-Schalter 45 un< andererseits an einen Widerstand 46 gelegt ist, der mi seinem zweiten Anschluß an einer aus dem Ai.. /IJV-Leitungen gebildeten Masseleitung (GND) liegt Über eine Verbindung 59 ist der CMOS-Schalter 45 mi einem weiteren CMOS-Schalter 47 verbunden, an dei des weiteren die aus den El-, E2- ...-Leitungei gebildete Versorgungsspannung VCC gelegt ist Dii

Leitungen El und El ... bilden die Eingänge für die CMOS-Schalter 45,47, die zur indirekten Bedienung des CMOS-Schalters 45 und somit zur Entkopplung dienen. Über Dioden 48,49 wird des weiteren die Versorgungsspannung VCC aus den Eingängen El und El ... gebildet, gleichzeitig wird die Versorgungsspannung VCCauf einen Kondensator 60 gegeben, dessen anderer

Ροί .nit GND verbunden ist. leder Eingang EX, E2

bei dem keine der Schließer-Tasten gedrückt ist, liegt auf dem Potential der Versorgungsspannung VCC. Des weiteren sind die gemeinsamen Eingangskontakte 7t, 72 der Schließer 61, 62 über eine gemeinsame Leitung 69 miteinander verbunden, die gleichzeitig an den Hingang EX gelegt ist. In gleicher Weise sind die Ringangskontakte 73, 74 der Schließer-Tasten 67, 68 mittels einer Verbindung 70 miteinander verbunden, die wiederum mit dem Eingang El verknüpft ist. Die Ausgangskontakte 63, 64 der Schließer-Tasten 61, 62 liegen in tier waagftxhteii Leitung A i bzw. A 2 iimi %u fort.

Zur Abfrage wird jeder Ausgang während der Abfrage zyklisch auf Masse (GND) geschaltet. So kann sich über den Kondensator 60, durch die Dioden 48, 49 abgeblockt, die Versorgungsspannung VCC für den CMOS-Schalter 44 aufbauen.

Solange keine der Schließer-Tasten gedrückt ist, liegen die Eingänge El und E2 und somit auch die Steuereingänge der beiden CMOS-Verknupfungsschalter 45,47 hoch, wodurch beide Schalter durchgeschaltet sind. Dadurch liegt auch das Potential auf der Leitung EB hoch, so daß auch der CMOS-Schalter 44 durchgeschaltet ist, der den Brückenschalter zwischen dem Ausgangskontakt 16 des Wählschalter-Öffners 4 ) und dem Ausgangskontakt 23 des Wählschalter-Umschalters 5 darstellt. Somit sind beide Ausgänge 16, 23 miteinander verbunden.

Wird nun eine der Schließer-Tasten 6t, 62,67, 68, 75, 76, 77, 78 gedrückt, so wird der dazugehörige Eingang

ι» El bzw. E2 für den Abfragezyklus vom dazugehörenden Ausgang auf GND gezogen. Während dieser Abfragezeit wird damit auch der Steuereingang des betreffenden CMOS-Verknüpfungsschalters 47 b/v. 4S auf GND gezogen. Dadurch unterbricht dieser Schallci

i"i den Stromfluß, und der Widerstand 46 zieht das F.ingangspotential am Brückenschalter 44 auf der Eingangsleitung EB ebenfalls auf GND. Dadurch unterbricht auch der Brückenschalter 44 den Stromfluß ruf üas ot'iiii, ZwiSCucü uciVi Aüägnrigäiiüriinrii iu üfiu

2" dem Ausgangskontakt 23. Das durch den Wählschalter stetig anstehende Shift kann damit durch eine Taste elektronisch unterdrückt werden, wenn dies bei dieser Taste erforderlich ist.

Aufgrund der zyklischen Abfrage der X-Leitungen

.'"> können Laufzeitunterschiede auftreten, deren Kompensation in Fig. 3 als zum Stand der Technik gehörend nicht dargestellt sind. Ebenso ist in den F i g. 2 und 3 das Durchschalten zum Eingang π nicht gezeigt.

llier/u 2 HIaIt /.cicliniinucii

Claims

Patentansprüche;

1. Eingabetastatur zur Eingabe von Text- und Programmdaten in einen Computer, bestehend aus einer Schaltermatrix mit η Zeilen und χ Spalten, die η ■ χ Kreuzungspunkte bilden, die in ihrer Zuordnung zur Klein- und Großschreibung mittels zweier Umschalttasten, die sogenannten Shift-Tasten, umschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Shift-Tasten (1, 2) Umschalter (21, 22) aufweisen, deren Ruhekontakte (9,13) und Arbeitskontakte (10, 14) parallel miteinander verbunden sind, wobei eine Zuleitung, vorzugsweise die n-Zuleitung, an Λ^.η Anschlußkontakt (8) (n-Eingang) eines der -'- : Jmschalter (21) gelegt ist und daß die beiden Zuleitungen π und χ über einen Wählschalter ) miteinander verbindbar sind, der aus einem iffner (4) und einem Umschalter (5) besteht wobei je eine der Zuleitungen η und χ an den Anschlußkontakt (18) (^-Eingang) des Wählschalter-Umschalters (5) bzw. an den Anschlußkontakt (17) (η-Eingang) des Wählschalter-Öffners (4) gelegt sind, während ein Ausgangskontakt (19) des Wählschalter-Umschalters (5) mit den Arbeitskontakten (10, 14) der Shift-Umschalter (21, 22) und der andere Ausgangskontakt (23) des Wählschalter-Umschalters mit dem Ausgangskentakt (16) des Wählschalter-Öffners (4) und gleichzeitig mit dem Anschlußkontakt (15) des anderen Shift-Umschalters (22) verbunden sind.

2. Eingabetastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen dem Ausgangskontakt (23) des Wählschalter-Umschalters (5) und dem Ausgangskontakt (16) des Wählschalter-Öffners (4) ein Schalter (24, 25,35,36, 38,39,40,42,44) angeordnet ist, der mit den keinen Shift benötigenden Ziffern- und Zeichentasten und gegebenenfalls Funktionstasten verbunden ist, wobei der Schalter bei Drücken einer dieser Ziffern- und Zeichentasten und gegebenenfalls Funktionstasten geöffnet wird und dadurch ein gegebenenfalls durch den Wählschalter (3) eingeschaltetes Shift für diese Tasten unterbrochen wird.

3. Eingabetastatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die keinen Shift benötigenden Ziffern- und Zeichentasten und gegebenenfalls Funktionstasten Doppelschalter (24, 25, 35, 36, 38, 39, 40, 42) aufweisen, von denen je ein Schalter zu einer mehrgliedrigen Verbindung zwischen dem Ausgangskontakt (23) des Wählschalter-Umschalters (5) und dem Ausgangskontakt (16) des Wählschalter-Öffners (4) geführt ist

4. Eingabetastatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (44) innerhalb der Brücke (16, 32) ein bilateraler CMOS-Schalter ist, dessen Steuereingang von den keinen Shift benötigenden Ziffern- und Zeichentasten und gegebenenfalls Funktionstasten, die einfache Schalter (61, 62, 67,68) aufweisen, ansteuerbar ist.