DE3901636A1 - Dateneingabeanordnung mit mikrorechner - Google Patents
Dateneingabeanordnung mit mikrorechnerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dateneingabeanordnung, die
einen einfachen Aufbau aufweist und mit einer Tasten(schalter)matrix
sowie einer Einheit zur einfachen Feststellung,
welche Tasten der Tastenmatrix betätigt worden sind, versehen
ist.
Elektronische Geräte, wie Fernsehempfänger und Video(magnet)bandgeräte,
enthalten bekanntlich eine Dateneingabevorrichtung
oder -anordnung, die eine Tastenmatrix und einen
Mikrorechner aufweist und die für die Feststellung der jeweils
betätigten Tasten einer Tastenmatrix ausgelegt ist.
Die Dateneingabeanordnung umfaßt eine Tastenmatrix und einen
Mikrorechner. Die Tastenmatrix enthält N Leitungen einer
ersten Gruppe, M Leitungen einer zweiten Gruppe sowie
M×N Tastenschalter. Die Leitungen der ersten Gruppe verlaufen
parallel zueinander. Die Leitungen der zweiten Gruppe
verlaufen (ebenfalls) parallel zueinander und schneiden die
Leitungen der ersten Gruppe unter einem rechten Winkel. Die
Tastenschalter sind dabei an den Schnittpunkten der jeweiligen
Leitungen von erster und zweiter Gruppe angeordnet. Der
Mikrorechner weist M Eingangsanschlüsse (ports) und N Ausgangsanschlüsse
auf. Die N Ausgangsanschlüsse sind an die
Leitungen der ersten Gruppe, die M Eingangsanschlüsse an
die Leitungen der zweiten Gruppe angeschlossen. Der Mikrorechner
gibt an den Ausgangsanschlüssen Ansteuer- oder
Treibersignale aus, die gewöhnlich einen hohen Pegel und
periodisch einen niedrigen Pegel besitzen. Der Mikrorechner
ist dabei so ausgelegt, daß er jeweils zu einem Zeitpunkt
ein niedrigpegeliges Signal aus- oder abgibt. Mit anderen
Worten: Er liefert sequentiell niedrigpegelige Signale
von den Ausgangsanschlüssen zu den N Leitungen der ersten
Gruppe.
Wenn einer der Tastenschalter geschlossen oder betätigt ist,
nimmt der Mikrorechner ein niedrigpegeliges Eingangssignal
an dem mit der (betreffenden) Leitung der zweiten Gruppe,
die ihrerseits mit dem (jeweiligen) Tastenschalter verbunden
ist, verbundenen Eingangsanschluß ab; gleichzeitig liefert
der Mikrorechner ein niedrigpegeliges Ansteuer- oder
Treibersignal zu der mit diesem Schalter verbundenen Leitung
der ersten Gruppe. Der Mikrorechner kann daher durch
Erfassung, welcher Eingangsanschluß ein niedrigpegeliges
Signal empfängt, und wann er dieses Signal abnimmt, bestimmen,
welcher Tastenschalter geschlossen worden ist.
Zur Bestimmung, welcher Tastenschalter geschlossen worden
ist, benötigt der Mikrorechner M+N Anschlüsse (ports),
d. h. M Eingangs- und N Ausgangsanschlüsse. Je größer die
Zahl der Anschlüsse eines Mikrorechners ist, um so schwieriger
ist dieser in Form eines großintegrierten oder LSI-
Schaltkreises herzustellen. Im allgemeinen benötigt ein
Mikrorechner 2 oder mehr Anschlüsse, wenn er in Kombination
mit einer Tastenmatrix mit K Tastenschaltern eingesetzt
wird.
Es ist eine Dateneingabeanordnung bekannt, die einen Mikrorechner
mit nur einem Eingangsanschluß und N Ausgangsanschlüssen
aufweist. Dieser Mikrorechner läßt sich somit
ohne weiteres als LSI-Schaltkreis ausbilden. Er ist mit
einer Tastenmatrix kombiniert, wodurch die Dateneingabeanordnung
gebildet ist. Die Tastenmatrix umfaßt N Leitungen
einer ersten Gruppe, die parallel zueinander verlaufen,
und M Leitungen einer zweiten Gruppe, die (ebenfalls) parallel
zueinander verlaufen und die Leitungen der ersten Gruppe
unter einem rechten Winkel schneiden, sowie an den Schnittpunkten
der Leitungen der ersten und der zweiten Gruppe
angeordnete Tastenschalter. Die N Leitungen der ersten
Gruppe sind an die N Ausgangsanschlüsse des Mikrorechners
angeschlossen. Jeder Tastenschalter ist an der einen Seite
mit einer Leitung der ersten Gruppe verbunden. An jeder Leitung
der ersten Gruppe sind zwischen den Verbindungspunkten
der jeweiligen Leitung und der Tastenschalter Widerstände
vorgesehen. Die M Leitungen der zweiten Gruppe sind mit
dem einzigen Eingangsanschluß des Mikrorechners und mit
der einen Seite eines Widerstands verbunden, der an seiner
anderen Seite mit einer Konstantspannungsklemme verbunden
ist. An dieser Klemme liegt eine Gleichspannung an.
Die Ausgangsanschlüsse des Mikrorechners sind gewöhnlich offen.
Der Mikrorechner ist dabei so ausgelegt, daß er niedrigpegelige
Signale sequentiell, aber nicht gleichzeitig
über die Ausgangsanschlüsse abgibt. Mit anderen Worten: Die
niedrigpegeligen Signale werden jeweils nacheinander zur
(betreffenden) Leitung der ersten Gruppe geliefert. Zudem
kann der Mikrorechner die an den Eingangsanschluß angelegte
Spannung in Digitaldaten, welche diese Spannung repräsentieren,
umwandeln.
Wenn einer der Tastenschalter betätigt oder geschlossen ist,
wird die diesen Tastenschalter identifizierende Spannung
gleichzeitig mit dem Ausgeben eines niedrigpegeligen Signals
von einem der Ausgangsanschlüsse des Mikrorechners
an dessen Eingangsanschluß angelegt. Der Mikrorechner kann
daher feststellen, welcher Tastenschalter geschlossen worden
ist, und zwar nach Maßgabe des Pegels der Eingangsspannung
und des Zeitpunkts der Ausgabe des niedrigpegeligen Signals.
Vorteilhaft an dieser Dateneingabeanordnung ist, daß der
Mikrorechner nur einen einzigen Eingangsanschluß benötigt.
Die Zahl J aller Anschlüsse (ports), welche der Mikrorechner
aufweisen muß, bestimmt sich dabei durch:
J = 1 + {K/(I+1)}
Darin bedeuten: K = Zahl der Tastenschalter der Tastenmatrix
und I = Zahl der an eine einzige Leitung der ersten
Gruppe angeschlossenen Widerstände.
Wenn die Tastenmatrix 32 Tastenschalter aufweist, sind
sieben Widerstände an die (jeweilige) Leitung der ersten
Gruppe angeschlossen. Die erforderliche Zahl J der Anschlüsse
entspricht dabei:
J = 1 + {32/(7+1)} = 5
Das bedeutet, daß der Mikrorechner in diesem Fall einen
Eingangsanschluß und vier Ausgangsanschlüsse benötigt.
Obgleich der Mikrorechner dabei weniger Anschlüsse aufweist,
benötigt er eine größere Zahl von Widerständen als bei der
herkömmlichen Dateneingabeanordnung. Diese Dateneingabeanordnung
ist demzufolge letztlich genauso komplex wie die
herkömmliche Anordnung.
Im allgemeinen benötigen Dateneingabeanordnungen dieser Art
mehr als H Widerstände, wobei sich H bestimmt zu:
H = I {L/(I+1)} + 1
Wenn beispielsweise die Tastenmatrix der Anordnung 32
Tastenschalter aufweist, müssen an die (jeweilige) Leitung
der ersten Gruppe sieben Widerstände angeschlossen
sein. Die Zahl H der Widerstände entspricht daher:
H = 7 {32/(7+1)} + 1 = 29
Wie sich aus obigen Ausführungen ergibt, muß die herkömmliche
Dateneingabeanordnung einen Mikrorechner mit zahlreichen
Anschlüssen aufweisen. Zur Herabsetzung der erforderlichen
Anschlüsse für den Mikrorechner muß dieser
eine größere Zahl von Widerständen aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Dateneingabeanordnung
mit einem Mikrorechner, der nur eine
kleine Zahl von Anschlüssen und auch nur eine kleine Zahl
von Widerständen benötigt und der demzufolge einen einfachen
Aufbau besitzt.
Diese Aufgabe wird bei einer Dateneingabeanordnung, umfassend
eine erste Gruppe von parallel zueinander verlaufenden
Leitungen, eine zweite Gruppe von parallel zueinander
verlaufenden und die Leitungen der ersten Gruppe unter
einem rechten Winkel schneidenden Leitungen, Gruppen von
Tastenschaltern, die an den (jeweiligen) Schnittpunkten
der Leitungen der ersten Gruppe und der Leitungen der zweiten
Gruppe angeordnet sind und zur Verbindung der Leitungen
der ersten Gruppe mit den Leitungen der zweiten Gruppe
dienen, sowie eine Detektoreinheit zum Erfassen oder Feststellen,
welcher Tastenschalter einer der Gruppen betätigt
worden ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Impulszuführeinheit
zum Zuführen oder Liefern von periodischen
Impulsen zu den Leitungen der ersten Gruppe zu verschiedenen
Zeitpunkten, eine Reihenschaltung aus einer ersten
Gruppe von zwischen die Leitungen der zweiten Gruppe geschalteten
Widerständen und eine über einen zweiten Widerstand
an die eine Seite der Reihenschaltung angeschlossene
Konstantspannungsquelle vorgesehen sind, und daß die
Detektoreinheit mit der Impulszuführeinheit und dem Verbindungspunkt
zwischen der Reihenschaltung und dem zweiten
Widerstand verbunden ist zwecks Detektierung oder Erfassung
des Potentials an diesem Verbindungspunkt und zum Bestimmen
oder Feststellen, welcher Tastenschalter einer der
Gruppen betätigt worden ist, in Abhängigkeit von diesem
Potential und auch von den Zeitpunkten, zu denen Impulse
von der Impulszuführeinheit zu den Leitungen der ersten
Gruppe geliefert wurden.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Schaltbild einer Dateneingabeanordnung gemäß
einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 ein Zeitsteuerdiagramm zur Darstellung der
Zeitpunkte, zu denen die Ausgangsanschlüsse
eines in die Anordnung nach Fig. 1 einbezogenen
Mikrorechners niedrigpegelige Signale abgeben,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der zeitabhängigen
Änderungen einer Bezugsspannung bei der Anordnung
nach Fig. 1,
Fig. 4A bis 4C Ablaufdiagramme zur Erläuterung der
Arbeitsweise einer bei der Anordnung nach
Fig. 1 vorgesehenen Zentraleinheit (CPU) während
einer Periode TL 1,
Fig. 5 ein Schaltbild einer Dateneingabeanordnung gemäß
einer zweiten Ausführungsform der Erfindung
und
Fig. 6 ein Zeitsteuerdiagramm zur Darstellung der
Zeitpunkte, zu denen die Ausgangsanschlüsse
eines in die Anordnung nach Fig. 5 einbezogenen
Mikrorechners hochpegelige Signale abgeben.
Fig. 1 veranschaulicht eine erste Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Dateneingabeanordnung mit einer Tastenmatrixschaltung
31 und einem Mikrorechner 44. Die Tastenmatrixschaltung
31 umfaßt 32 Tastenschalter bzw. vier Gruppen
von Tastenschaltern 31 a-31 d mit jeweils acht Tastenschaltern.
Insbesondere umfassen die erste Gruppe 31 a
Tastenschalter 31 a1-31 a8, die zweite Gruppe 31 b Tastenschalter
31 b1-31 b8, die dritte Gruppe 31 c Tastenschalter
31 c1-31 c8 und die vierte Gruppe 31 d Tastenschalter
31 d1-31 d8.
Die Tastenmatrixschaltung 31 enthält ferner zwei Gruppen
von Leitungen, d. h. eine erste Gruppe mit vier Leitungen
32-35 und eine zweite Gruppe mit acht Leitungen 36-43.
Die Leitungen 32-35 der ersten Gruppe verlaufen parallel
zueinander. Die Leitungen 36-43 der zweiten Gruppe verlaufen
ebenfalls parallel zueinander und schneiden die
Leitungen 32-35 unter einem rechten Winkel. Die Tastenschalter
31 a1-31 a8, 31 b1-31 b8, 31 c1-31 c8 und 31 d1-
31 d8 sind an den Schnittpunkten zwischen den Leitungen 32-
35 der ersten Gruppe und den Leitungen 36-43 der zweiten
Gruppe angeordnet. Genauer gesagt: Die Tastenschalter 31 a1-
31 a8 der ersten Gruppe 31 a sind an der einen Seite mit
der Leitung 32 und an der anderen Seite mit den jeweiligen
Leitungen 36-43 verbunden. Auf ähnliche Weise sind die
Tastenschalter 31 b1-31 b8 der zweiten Gruppe 31 b an der
einen Seite mit der Leitung 33 und an der anderen Seite
mit den jeweiligen Leitungen 36-43 verbunden; die Tastenschalter
31 c1-31 c8 der dritten Gruppe 31 c sind an der
einen Seite an die Leitung 34 und an der anderen Seite
an die jeweiligen Leitungen 36-43 angeschlossen; die
Tastenschalter 31 d1-31 d8 der vierten Gruppe 31 d sind
an der einen Seite mit der Leitung 35 und an der anderen
Seite mit den jeweiligen Leitungen 36-43 verbunden.
Der Mikrorechner 44 weist vier Ausgangsanschlüsse O 1-O 4
und einen Eingangsanschluß Iin auf. Die Leitungen 32-35
der ersten Gruppe sind mit den jeweiligen Ausgangsanschlüssen
O 1-O 4 verbunden. Zwischen die Leitungen 36-43 der
zweiten Gruppe sind unter Bildung einer Reihenschaltung
45 Widerstände R 1-R 7 geschaltet. Die eine Seite dieser
Reihenschaltung 45 ist über einen Widerstand R 8 an eine
Konstantspannungsklemme 46 angeschlossen, an welcher eine
Gleichspannung VDD anliegt. Der Anschlußpunkt der Leitung
36 der zweiten Gruppe, des Widerstands R 1 und des
Widerstands R 8 ist mit dem Eingangsanschluß Iin des Mikrorechners
44 verbunden.
Der Mikrorechner 44 umfaßt eine Zentraleinheit (CPU) 47,
zwei Ausgabe- oder Ausgangsregister 48, 49, ein Eingabe-
oder Eingangsregister 50, einen internen Bus 51, vier
Feldeffekttransistoren bzw. FETs Q 1-Q 4, einen Digital/
Analog- bzw. D/A-Wandler 52 und einen Komparator 53. Die
Zentraleinheit 47 ist über den internen Bus 51 mit den
Ausgangsregistern 48 und 49 und auch mit dem Eingangsregister
50 verbunden. Das Ausgangsregister 48 ist über
die FETs Q 1-Q 4 an die jeweiligen Ausgangsanschlüsse
O 1-O 4 angeschlossen. Das Ausgangsregister 48 schaltet
einen FET Q 1, Q 2, Q 3 oder Q 4 in Abhängigkeit von von der
Zentraleinheit 47 gelieferten 4-Bit-Daten durch. Einer
der Ausgangsanschlüsse O 1-O 4 gibt einen niedrigpegeligen
Impuls ab, wenn der an den betreffenden Ausgangsanschluß
angeschlossene FET durchgeschaltet ist oder wird. Mit
anderen Worten: die Ausgangsanschlüsse O 1-O 4 erfüllen
eine Offen-Ausgangsfunktion (oder Funktion mit offenen
Ausgängen). Gemäß Fig. 2 sind die Ausgangsanschlüsse O 1-
O 4 normalerweise offen (durchgeschaltet, und sie liefern
sequentiell niedrigpegelige Impulse). Insbesondere liefert
zunächst der Anschluß O 1 einen niedrigpegeligen Impuls, worauf
der Anschluß O 2 einen niedrigpegeligen Impuls abgibt;
hierauf liefert der Anschluß O 1 einen niedrigpegeligen
Impuls, bis schließlich der Anschluß O 4 ebenfalls einen
niedrigpegeligen Impuls abgibt. In Fig. 2 sind mit TL 1,
TL 2, TL 3 und TL 4 Perioden oder Zeitspannen bezeichnet,
während denen die von den Ausgangsanschlüssen O 1-O 4 abgegebenen
Signale auf dem niedrigen Pegel bleiben.
Das Ausgangsregister 49 beliefert den D/A-Wandler 52 mit
den von der zentraleinheit 47 gelieferten digitalten Daten.
Der D/A-Wandler 52 wandelt die digitalen Daten oder Digitaldaten
in Analogdaten bzw. eine Spannung um. Diese Spannung
wird als Bezugsspannung Vref dem ersten Eingang des Komparators
53 aufgeprägt. Die am Eingangsanschluß Iin anliegende
Spannung wird an den zweiten Eingang des Komparators 53
angelegt. Der Komparator 53 vergleicht die am Eingangsanschluß
Iin anliegende Spannung mit der vom D/A-Wandler 52
abgegebenen Bezugsspannung Vref zwecks Abgabe hochpegeliger
Daten oder niedrigpegeliger Daten entsprechend dem Vergleichsergebnis.
Die das Vergleichsergebnis repräsentierenden
Daten werden im Eingangsregister 50 gespeichert. Anhand
der im Eingangsregister 50 gespeicherten Daten stellt
die Zentraleinheit 47 fest, welcher Tastenschalter geschlossen
worden ist.
Die Zentraleinheit 47 detektiert die am Eingangsanschluß
Iin anliegende Spannung während der Perioden TL 1, TL 2, TL 3
und TL 4, wenn die an den Ausgangsanschlüssen O 1, O 2, O 3
bzw. O 4 abgegebenen Impulssignale die niedrigen Pegel aufweisen.
Mit anderen Worten: Die Zentraleinheit 47 inkrementiert
die im Ausgangsregister 49 gespeicherten Daten, um
damit die Bezugsspannung Vref (d. h. das Ausgangssignal des
D/A-Wandlers 49) anzuheben. Dies bedeutet, daß die Zentraleinheit
47 die Spannung Vref schrittweise vom Mindestwert
MIN (≒0) auf den Höchstwert MAX (≒VDD) erhöht oder anhebt.
(Wahlweise kann die Zentraleinheit 47 die Bezugsspannung
Vref vom Höchstwert MAX auf den Mindestwert MIN
herabsetzen). Sooft die Bezugsspannung Vref über die am
Eingangsanschluß Iin anliegende Spannung ansteigt, d. h.
die vom Komparator 53 abgegebenen Daten von einem niedrigpegeligen
Zustand auf einen hochpegeligen Datenzustand
gehen, kann die dem Mikrorechner 44 eingespeiste Spannung
detektiert oder erfaßt werden. Gemäß Fig. 3 wird die Bezugsspannung
Vref siebenmal erhöht, und sie weist acht
unterschiedliche Größen oder Werte während der Periode
auf, während welcher eines der vom Mikrorechner 44 abgegebenen
Impulssignale auf dem niedrigen Pegel bleibt, d. h.
jedesmal mit 1/8 VDD. Dies ist deshalb der Fall, weil jede
Gruppe von Tastenschaltern bei der dargestellten Ausführungsform
acht Tastenschalter aufweist. (Erfindungsgemäß ist die
Zahl der unterschiedlichen Größen oder Werte, welche die
Spannung Vref aufweisen kann, der Zahl der jede Gruppe
bildenden Tastenschalter gleich.) In Fig. 3 sind mit VK 1-
VK 8 die Spannungen bezeichnet, die am Eingangsanschluß
Iin anliegen, wenn einer der Tastenschalter einer beliebigen
Gruppe betätigt ist.
Die Widerstände R 1-R 8 besitzen solche Widerstandswerte,
daß die Spannungen VK 1-VK 8 an den Eingangsanschluß Iin
des Mikrorechners 44 angelegt werden. Die Widerstandswerte
der Widerstände R 1-R 8 bestimmen sich durch die Auflösung
des D/A-Wandlers 52. Bei der dargestellten Ausführungsform
bestimmen sich die Widerstandswerte durch Auflösung der
nachstehenden Simultangleichungen:
Um zu bestimmen, welcher der mit der Leitung 32, die ihrerseits
an den Ausgangsanschluß O 1 angeschlossen ist, verbundenen
Tastenschalter, d. h. Tastenschalter 31 a1-31 a8 der
ersten Gruppe, geschlossen worden ist, prüft die Zentraleinheit
47 in der Periode TL 1 die an den Eingangsanschluß
Iin angelegte Spannung. Die Zentraleinheit 47 bestimmt damit,
daß der Tastenschalter, der an der einen Seite mit der
an den Ausgangsanschluß O 1 angeschlossenen Leitung 32 und
an der anderen Seite mit einer der Leitungen 36-43, welche
die durch die Zentraleinheit 47 geprüfte Spannung anlegen
oder führen, verbunden ist, geschlossen worden ist.
Wenn insbesondere die am Eingangsanschluß Iin anliegende
Spannung kleiner ist als 1/8 VDD, bestimmt die Zentraleinheit
47, daß der mit der Leitung 32 der ersten Gruppe und
der Leitung 36 der zweiten Gruppe verbundene Tastenschalter
31 a1 geschlossen worden ist; wenn diese Spannung kleiner
ist als 2/8 VDD, bestimmt die Zentraleinheit 47, daß
der mit der Leitung 32 der ersten Gruppe und der Leitung 37
der zweiten Gruppe verbundene Tastenschalter 31 a2 geschlossen
worden ist, und so fort. Wenn die genannte Spannung
kleiner ist als VDD, bestimmt die Zentraleinheit 47, daß
der mit der Leitung 32 der ersten Gruppe und der Leitung
43 der zweiten Gruppe verbundene Tastenschalter 31 a8 geschlossen
worden ist. Die Fig. 4A bis 4C sind ein Ablaufdiagramm
zur Erläuterung der Arbeitsweise der Zentraleinheit
47 während der Periode TL 1.
Um festzustellen, welcher der an die Leitungen 33-35,
die ihrerseits mit den Ausgangsanschlüssen O 2-O 4 verbunden
sind, angeschlossenen Tastenschalter geschlossen
worden ist, detektiert die Zentraleinheit 47 auch den Pegel
der Spannung, die in den Perioden TL 2-TL 4 am Eingangsanschluß
Iin anliegt. Dabei arbeitet die Zentraleinheit
47 im wesentlichen auf die im Ablaufdiagramm von Fig. 4A
bis 4C erläuterte Weise. Wenn nämlich einer der Tastenschalter
31 a1-31 a8, 31 b1-31 b8, 31 c1-31 c8 und 31 d1-
31 d8 geschlossen ist, liegt eine Spannung des den betätigten
Tastenschalter identifizierenden Pegels am Eingangsanschluß
Iin an, sooft ein niedrigpegeliger Impuls von einem
der Ausgangsanschlüsse O 1-O 4 abgegeben wird. Die Zentraleinheit
47 des Mikrorechners 44 kann somit in Abhängigkeit
vom Pegel der am Eingangsanschluß Iin anliegenden Spannung
sowie vom Zeitpunkt der Spannungsanlegung und den Eingangsanschluß
Iin bestimmten oder feststellen, welcher Tastenschalter
geschlossen worden ist.
Bei einer Dateneingabeanordnung eines der Anordnung gemäß
Fig. 1 ähnlichen Aufbaus muß der Mikrorechner J Anschlüsse
aufweisen, und es müssen H Widerstände verwendet werden.
J und H bestimmen sich dabei wie folgt:
J = 1 + {K/(I+1)}
H = I + 1
In obigen Gleichungen bedeuten: K = Zahl der in der Tastenmatrix
31 verwendeten Tastenschalter und I = Zahl der die
Reihenschaltung 45 bildenden Widerstände.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 betragen K = 32 und
I = 7. Die erforderliche Zahl J der Anschlüsse und die benötigte
Zahl H der Widerstände sind daher:
J = 1 + {32/(7+1)} = 5
H = 7 + 1 = 8.
Die dargestellte Ausführungsform kommt somit mit lediglich
fünf Anschlüssen und nur acht Widerständen aus.
Fig. 5 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Dateneingabeanordnung mit einem Mikrorechner
44′, dessen Ausgangsanschlüsse normalerweise geschlossen
(gesperrt) sind. Diese zweite Ausführungsform entspricht
der zuerst beschriebenen Ausführungsform mit dem Unterschied,
daß Transistoren Q 1′, Q 2′, Q 3′ und Q 4′ nicht wie bei der
ersten Ausführungsform (Fig. 1) innerhalb eines Mikrorechners,
sondern außerhalb des Mikrorechners 44′ angeordnet
sind.
Bei der Dateneingabeanordnung gemäß Fig. 5 liefert der
Mikrorechner 44′ auf die in Fig. 6 gezeigte Weise sequentiell
hochpegelige Impulse über vier Ausgangsanschlüsse
O 1′, O 2′, O 3′ und O 4′. Die Ausgangsanschlüsse O 1′-O 4′
sind an die Basiselektroden von NPN-Transistoren Q 1′, Q 2′,
Q 3′ bzw. Q 4′ angeschlossen. Die Emitter dieser Transistoren
liegen an Masse. Die Kollektoren dieser Transistoren sind
jeweils an Leitungen 32-35 der ersten Gruppe angeschlossen.
Die Leitungen 32, 33, 34 und 35 können somit sequentiell
auf ein niedriges Potential, üblicherweise in ihrem
Offen- oder Durchschaltzustand (open state), gesetzt werden.
Diese Dateneingabeanordnung arbeitet auf dieselbe Weise
wie die zuerst beschriebene Ausführungsform nach Fig. 1.
Wenn bei jeder der beschriebenen Ausführungsformen zwei
oder mehr Tastenschalter derselben Gruppe gleichzeitig betätigt
werden, wird derjenige als betätigt gewertet, über
den die niedrigste Spannung an den Eingangsanschluß Iin
des Mikrorechners angelegt wird. Mit anderen Worten: Die
an die Leitung 36 angeschlossenen Tastenschalter besitzen
die höchste Priorität; die zweithöchste Priorität ist den
mit der Leitung 37 verbundenen Tastenschaltern zugewiesen;
die an die Leitung 38 angeschlossenen Tastenschalter besitzen
die dritthöchste Priorität, und so fort. Die niedrigste
Priorität ist den mit der Leitung 43 verbundenen Tastenschaltern
zugewiesen. Es ist somit empfehlenswert, die
hohen Prioritäten den wichtigsten Tastenschaltern zuzuweisen,
z. B. dem Tastenschalter für die Eingabe eines Stromzufuhr-
bzw. Einschaltbefehls, der auf alle Fälle richtig
eingegeben werden muß.
Wie vorstehend im einzelnen beschrieben, wird bei der Erfindung
eine Dateneingabeanordnung geschaffen, die nur
eine vergleichsweise kleine Zahl von Anschlüssen und eine
vergleichsweise kleine Zahl von Widerständen benötigt,
auch wenn sie mit einer großen Zahl von Tastenschaltern
bzw. Drucktasten versehen ist. Die erfindungsgemäße Dateneingabeanordnung
eignet sich zweckmäßig als Maschinenschnittstelle
mit einem Mikrorechner. Außerdem kann dabei
die Zahl der Leitungen, welche die Tastenmatrix mit dem
von dieser entfernt angeordneten Mikrorechner verbinden,
klein gehalten werden.
Claims (6)
1. Dateneingabeanordnung, umfassend eine erste Gruppe von
parallel zueinander verlaufenden Leitungen (32, 33, 34,
35), eine zweite Gruppe von parallel zueinander verlaufenden
und die Leitungen (32-35) der ersten Gruppe unter
einem rechten Winkel schneidenden Leitungen (36, 37, 38,
39, 40, 41, 42, 43), Gruppen (31 a-31 d) von Tastenschaltern
(31 a1-31 a8, 31 b1-31 b8, 31 c1-31 c8, 31 d1-
31 d8), die an den (jeweilien) Schnittpunkten der Leitungen
(32-35) der ersten Gruppe und der Leitungen
(36-43) der zweiten Gruppe angeordnet sind und zur Verbindung
der Leitungen (32-35) der ersten Gruppe mit
den Leitungen (36-43) der zweiten Gruppe dienen, sowie
eine Detektoreinheit zum Erfassen oder Feststellen,
welcher Tastenschalter einer der Gruppen (31 a-31 d)
betätigt worden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Impulszuführeinheit zum Zuführen oder Liefern von periodischen Impulsen zu den Leitungen (32-35) der ersten Gruppe zu verschiedenen Zeitpunkten,
eine Reihenschaltung (45) aus einer ersten Gruppe von zwischen die Leitungen (36-43) der zweiten Gruppe geschalteten Widerständen (R 1-R 7) und
eine über einen zweiten Widerstand (R 8) an die eine Seite der Reihenschaltung (45) angeschlossene Konstantspannungsquelle (46) vorgesehen sind und daß
die Detektoreinheit mit der Impulszuführeinheit und dem Verbindungspunkt zwischen der Reihenschaltung (45) und dem zweiten Widerstand (R 8) verbunden ist zwecks Detektierung oder Erfassens des Potentials an diesem Verbindungspunkt und zum Bestimmen oder Feststellen, welcher Tastenschalter einer der Gruppen (31 a-31 d) betätigt worden ist, in Abhängigkeit von diesem Potential und auch von den Zeitpunkten, zu denen Impulse von der Impulszuführeinheit zu den Leitungen (32-35) der ersten Gruppe geliefert wurden.
eine Impulszuführeinheit zum Zuführen oder Liefern von periodischen Impulsen zu den Leitungen (32-35) der ersten Gruppe zu verschiedenen Zeitpunkten,
eine Reihenschaltung (45) aus einer ersten Gruppe von zwischen die Leitungen (36-43) der zweiten Gruppe geschalteten Widerständen (R 1-R 7) und
eine über einen zweiten Widerstand (R 8) an die eine Seite der Reihenschaltung (45) angeschlossene Konstantspannungsquelle (46) vorgesehen sind und daß
die Detektoreinheit mit der Impulszuführeinheit und dem Verbindungspunkt zwischen der Reihenschaltung (45) und dem zweiten Widerstand (R 8) verbunden ist zwecks Detektierung oder Erfassens des Potentials an diesem Verbindungspunkt und zum Bestimmen oder Feststellen, welcher Tastenschalter einer der Gruppen (31 a-31 d) betätigt worden ist, in Abhängigkeit von diesem Potential und auch von den Zeitpunkten, zu denen Impulse von der Impulszuführeinheit zu den Leitungen (32-35) der ersten Gruppe geliefert wurden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Impulszuführeinheit eine Niedrigpegelimpulszuführeinheit
umfaßt, um die Leitungen (32-35) der ersten Gruppe
normalerweise in einem Offenzustand (oder Durchschaltzustand)
zu halten und periodisch niedrigpegelige Impulse
zu verschiedenen Zeitpunkten zu diesen Leitungen (32-
35) zu liefern.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Niedrigpegelimpulszuführeinheit umfaßt:
eine Anzahl von mit den Leitungen (32-35) der ersten Gruppe verbundenen Schaltereinheiten (Q 1-Q 4; Q 1′-Q 4′), um diese Leitungen (32-35) normalerweise in einem Offenzustand zu halten und diese Leitungen (32-35) mit Masse zu verbinden, sowie
Schaltersteuereinheiten (47, 48), um die Schaltereinheiten (Q 1-Q 4; Q 1′-Q 4′) zu veranlassen, die Leitungen (32-35) der ersten Gruppe periodisch zu verschiedenen Zeitpunkten mit Masse zu verbinden.
eine Anzahl von mit den Leitungen (32-35) der ersten Gruppe verbundenen Schaltereinheiten (Q 1-Q 4; Q 1′-Q 4′), um diese Leitungen (32-35) normalerweise in einem Offenzustand zu halten und diese Leitungen (32-35) mit Masse zu verbinden, sowie
Schaltersteuereinheiten (47, 48), um die Schaltereinheiten (Q 1-Q 4; Q 1′-Q 4′) zu veranlassen, die Leitungen (32-35) der ersten Gruppe periodisch zu verschiedenen Zeitpunkten mit Masse zu verbinden.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
Schaltereinheiten (Q 1-Q 4), die Schaltsteuereinheiten
(47, 48) und die Detektoreinheit als einziger großintegrierter
Schaltkreis (44) ausgebildet sind.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaltsteuereinheiten (47, 48) und die Detektoreinheit
als einziger großintegrierter Schaltkreis (44′) ausgebildet
sind.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektoreinheit umfaßt:
Potentialdiskriminiereinheiten (47, 49, 50, 52, 53) zum Diskriminieren des Potentials am Verbindungspunkt zwischen der Reihenschaltung (45) und dem zweiten Widerstand (R 8) durch Vergleichen dieses Potentials mit einer sich schritt- oder stufenweise ändernden Bezugsspannung und
eine Tasten(schalter)detektoreinheit zum Detektieren oder Feststellen, welcher Tastenschalter einer der Gruppen (31 a-31 d) betätigt worden ist, in Abhängigkeit von dem durch die Potentialdiskriminiereinheiten (47, 49, 50, 52, 53) diskriminierten Potential sowie auch in Abhängigkeit davon, welche Leitung (32, 33, 34 oder 35) der ersten Gruppe die Schaltersteuereinheit (47, 48) über eine der Schaltereinheiten (Q 1-Q 4; Q 1′-Q 4′) mit Masse verbindet.
Potentialdiskriminiereinheiten (47, 49, 50, 52, 53) zum Diskriminieren des Potentials am Verbindungspunkt zwischen der Reihenschaltung (45) und dem zweiten Widerstand (R 8) durch Vergleichen dieses Potentials mit einer sich schritt- oder stufenweise ändernden Bezugsspannung und
eine Tasten(schalter)detektoreinheit zum Detektieren oder Feststellen, welcher Tastenschalter einer der Gruppen (31 a-31 d) betätigt worden ist, in Abhängigkeit von dem durch die Potentialdiskriminiereinheiten (47, 49, 50, 52, 53) diskriminierten Potential sowie auch in Abhängigkeit davon, welche Leitung (32, 33, 34 oder 35) der ersten Gruppe die Schaltersteuereinheit (47, 48) über eine der Schaltereinheiten (Q 1-Q 4; Q 1′-Q 4′) mit Masse verbindet.
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