DE3641528A1 - Schaltungsanordnung zur abfrage elektrischer pruefpotentiale in verbindung mit der abfrage einer kontaktmatrix - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Abfrage von matrixartig angeordneten Kontakten, wie sie z.B. in Tastensätzen vorkommen, durch einen Rechner wird heute zumeist ein Software-Verfahren benutzt, wie es z.B. in V.Tietze-Ch.Schenk, 4. Auflage, Seite 569 bis Seite 575, beschrieben ist.

Bei diesem Software-Verfahren sind z.B. die Spalten der Matrix an Ausgangsports des Rechners angeschlossen, die Zeilen der Matrix sind mit einem Paralleleingang des Rechners verbunden. Zur Abfrage werden die Spalten der Matrix einzeln nacheinander auf L-Potential (z.B. Potential 0) gelegt und die Zeilen, die über Pull-up-Widerstände an H-Potential liegen, nach jeder Spaltenumschaltung auf ihren Zustand hin abgefragt. Der Rechner kann so jede Spalten-Zeilen-Durchschaltung erkennen und mit Hilfe der ihm bekannten Spaltenadresse einem bestimmten Matrixpunkt zuordnen.

In mit Tastenfeldern ausgestatteten rechnergesteuerten Geräten ist es die Regel, daß der Rechner außer der Tastenfeldabfrage und verschiedener Steueraufgaben eine Reihe von Prüf- und Überwachungsfunktionen wahrzunehmen hat, die zwar meist nur darin bestehen, festzustellen, ob an bestimmten Schaltungspunkten bestimmte Prüfpotentiale anstehen, die aber, da sie mit Hilfe besonderer Unterprogramme ausgeführt werden, den Rechner zusätzlich belasten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, notwendige Prüf- und Überwachungstätigkeiten sowie andere Rechnerfunktionen, die in der Abfrage bestimmter Schaltungspunkte oder Zuleitungen auf ein bestimmtes Potential hin bestehen, in die Tastenfeldabfrage zu integrieren und damit getrennte zeitraubende Unterprogramme überflüssig zu machen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird es möglich, nicht durch Tasten belegte übrige Matrixelementplätze in Tastenfeldern für die Abfrage von Prüf- oder Überwachungspotentialen zu nutzen und damit gesonderte Prüfroutinen zu vermeiden. Bei voll mit Tasten belegten Tastenfeldmatrizen oder bei einer größeren Zahl abzufragender Prüfpotentiale besteht die Möglichkeit, die Tastenfeldmatrix um eine Zeile oder Spalte zu erweitern und die zusätzlichen Matrixelementplätze für Prüfpotentialabfragen zu verwenden.

Es ist dabei sinnvoll, wie im Anspruch 2 beschrieben, als Prüfpotential das zur Matrixabfrage benutzte vorgegebene Potential zu verwenden, zumal es meist ohne großen Aufwand möglich ist, vorhandene, unterschiedliche Prüfpotentiale in einen dem vorgegebenen Potential entsprechenden Wert umzuwandeln.

Eine im Anspruch 3 beschriebene Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gibt eine einfache Möglichkeit zur Umschaltung zwischen Matrixzeilenleitung und Prüfpotentialen bei mehreren in einer Zeile angeordneten unbelegten Matrixelementplätzen wieder.

Anhand einer Figur soll nun ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung eingehend beschrieben werden.

In der Figur ist schematisch ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Abfrage einer Kontaktmatrix M dargestellt. Die Kontaktmatrix weist vier Spaltenleitungen S 1 . . . S 4 und vier Zeilenleitungen Z 1 . . . Z 4 auf. Bis auf die Matrixelementplätze F 1 und F 2 an den Kreuzungen der Spaltenleitungen S 1 und S 2 mit der Zeilenleitung Z 1 sind alle Matrixelemente mit Kontakten, z.B. Tastenkontakten belegt.

Die Kontaktmatrix wird durch einen Rechner R abgefragt. Hierzu gibt der Rechner nacheinander den Spaltenleitungen zugeordnete Adressen über Ausgänge 1 . . . 4 auf einen Adreßdecoder AD aus. Dieser setzt die jeweiligen Adressen in Steuersignale um, die über seine Ausgänge D 1 . . . D 4 auf die Steuereingänge von mit den Spaltenleitungen verbundenen Torschaltungen T 1 . . . T 4 gelangen. Die Durchschaltung einer Torschaltung bewirkt den Anschluß der zugehörigen Spaltenleitung an Nullpotential.

Sobald der Rechner eine Spaltenleitung auf die beschriebene Weise auf Nullpotential gebracht hat, fragt er die Zeilenleitungen der Matrix über einen Paralleleingang (Rechnerzuleitungen 5 . . . 8) auf ihren Status hin ab. Da die Zeilenleitungen über Pull-up-Widerstände R 1 . . . R 4 an positivem Potential liegen, kann er nur dann in einer Zeile Nullpotential vorfinden, wenn einer der mit dieser Zeile verbundenen Kontakte z.B. infolge einer Tastenbedienung eine niederohmige Verbindung zu der gerade auf Nullpotential befindlichen Spaltenleitung herstellt. Dieser Kontakt ist durch die Spaltenadresse und die gefundene Zeile eindeutig bestimmt und wird vom Rechner z.B. als gültige Tastenbedienung registriert.

In der Zeile Z 1 gibt es nur zwei Kontakte. Die beiden anderen Matrixelementplätze F 1, F 2 sind unbelegt. Durchschaltungen können dort nicht erfolgen.

Diese Matrixelementplätze sind jedoch in die Matrixabfrage mit eingeschlossen, so daß es keinen zusätzlichen Abfrageaufwand bedeutet, wenn anstelle der nicht vorhandenen Kontaktfunktionen andere elektrische Signale z.B. Prüf- oder Überwachungspotentiale abgefragt werden.

Dies wird dadurch erreicht, daß die an besonderen Eingängen anliegenden Prüfpotentiale P 1 und P 2 anstelle der Zeilenleitung Z 1 auf den Rechnereingang 5 geschaltet werden, sobald die die freien Matrixelementplätze F 1 oder F 2 enthaltenden Spaltenleitungen vom Rechner adressiert und auf Nullpotential gelegt werden. Die Schaltungsanordnung enthält hierzu ein ODER-Glied, das dem Rechnereingang 5 vorgeschaltet ist und dessen Eingänge mit den Ausgängen dreier weiterer Torschaltungen T 5, T 6 und T 7 verbunden sind, welche sich in den Zuleitungen der Prüfpotentiale und in der Zuleitung zur Zeilenleitung Z 1 befinden. Die drei Torschaltungen sind über ein NOR-Glied NG so miteinander verriegelt, daß, sobald eines der Prüfpotentiale P 1 oder P 2 durch ein vom Adreßdecoder an dessen Ausgang D 1 oder D 2 ausgegebenes, die Anschaltung der Spaltenleitung S 1 oder S 2 an Nullpotential bewirkendes Steuersignal mit Hilfe der Torschaltung T 5 oder T 6 zum ODER-Glied OG durchgeschaltet wird, die Zeilenleitung Z 1 mittels der Torschaltung T 7 vom ODER-Glied abgetrennt wird.

Haben die Prüfpotentiale P 1 und P 2 den Wert 0, was hier zweckmäßig ist, so stellt der Rechner das Vorhandensein der Prüfpotentiale wie eine Kontaktbetätigung an den Matrixelementplätzen F 1 und F 2 fest. Die besondere Bedeutung dieser Matrixelementplätze muß im Verarbeitungsprogramm festgelegt werden.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zur Abfrage elektrischer Prüfpotentiale in einer einen Rechner und eine durch den Rechner abzufragende Kontaktmatrix enthaltenden Einrichtung, wobei die Spaltenleitungen der Matrix vom Rechner einzeln nacheinander auf ein vorgegebenes Potential gelegt und die Zeilenleitungen der Matrix auf ihren jeweiligen Status hin abgefragt werden und bei der betätigte Matrixelemente aus der jeweiligen Spaltenadresse und dem zugehörigen Zeilenstatus ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix (M) Matrixelementplätze (F 1, F 2) enthält, denen keine Kontakte zugeordnet sind, daß für jeden solchen unbelegten Matrixelementplatz Umschaltmittel (T 5, T 6, T 7) vorgesehen sind, welche die dem unbelegten Matrixelementplatz zugeordnete Zeilenleitung (Z 1) vom Abfrageeingang (5) des Rechners (R) abtrennen und an deren Stelle ein vorgegebenes, abzufragendes Prüfpotential (P 1, P 2) auf den Abfrageeingang durchschalten und daß die Umschaltmittel eines unbelegten Elementplatzes in Abhängigkeit von der Aufschaltung des vorgegebenen Potentials auf die diesem Matrixelementplatz zugeordnete Spaltenleitung (S 1, S 2) gesteuert werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Prüfpotentialwert der Wert des zur Matrixabfrage benutzten, vorgegebenen Potentials verwendet wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer unbelegter Matrixelementplätze (F 1, F 2) in einer Zeile der Matrix die Abtrennung der Zeilenleitung (Z 1) und die Durchschaltung der verschiedenen Prüfpunkten zugeordneten Prüfpotentiale (P 1, P 2) über parallele Torschaltungen (T 5, T 6, T 7) erfolgt, deren Ausgänge auf ein dem Rechnereingang vorgeschaltetes ODER-Glied (OG) geführt sind, wobei die der Durchschaltung der Prüfpotentiale dienenden Torschaltungen (T 5, T 6) von den die Aufschaltung des vorgegebenen Potentials auf die jeweils zugeordnete Spaltenleitung (S 1, S 2) bewirkenden Signalen angesteuert werden, die die Abtrennung der Zeilenleitung bewirkende Torschaltung (T 7) dagegen ihr Steuersignal vom Ausgang eines NOR-Gliedes (NG) erhält, dessen Eingängen die den der Durchschaltung der Prüfpotentiale dienenden Torschaltungen (T 5, T 6) zugeführten Steuersignale ebenfalls zugeführt werden.