DE3910863A1 - Verfahren und tastatur-eingabegeraet zur eingabe digitaler daten - Google Patents
Verfahren und tastatur-eingabegeraet zur eingabe digitaler datenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Dateneingabe und be
zieht sich insbesondere auf ein Abfrageverfahren und ein
Tastatur-Digitaleingabegerät mit Abfragefunktion hierfür.
Bei Tastaturen zur Eingabe von Daten in einen Digitalprozes
sor werden zum Feststellen der Betätigung eines bestimmten
Tastaturschalters mehrere Techniken angewandt. Bei einem
Tastatur-Typ sind alle Eingabeschalter mit einem Eingabebus
verbunden, derart, daß bei Schalterbetätigung ein einziger,
eindeutiger Binärwert auf den Bus ausgegeben wird. Weil
alle Schalter an einen gemeinsamen Eingabebus angeschlossen
sind, wird zur Vermeidung fehlerhafter Decodierung der Bi
närwerte durch eine eingebaute Verknüpfungsschaltung die
gleichzeitige Betätigung mehrerer Schalter verhindert. Die
se Technik verlangt aber, daß jeder Schalter seine eigene
Codierschaltung hat, und unterstützt nicht solche Mehrfach
tasteneingaben, welche die gleichzeitige Betätigung von
jeweils mehr als einem Schalter erfordern.
Um eine Codierschaltung bei jedem Eingabeschalter zu vermei
den, kann jedem Schalter eine bestimmte Signalleitung zuge
ordnet sein. Ist aber die Zahl der Eingabeschalter größer
als die verfügbare Anzahl Signalleitungen, muß der Prozessor
einen getrennten Multiplexer benutzen, um Schaltergruppen
nach Bedarf mit den verfügbaren Leitungen zu verbinden. Der
Prozessor fragt dann die Schaltergruppen ab, indem er die
Multiplexerschaltung anweist, Gruppen von Schaltereingängen
sequentiell abzufragen und auf die Eingabesammelleitung des
Prozessors zu geben. Zusätzlich zur externen Multiplexer
schaltung erfordert diese Technik eine individuelle Verdrah
tung zwischen jedem Eingabeschalter und der Multiplexer
schaltung. Ferner muß der Prozessor der Multiplexerschaltung
zuerst die für die Abfrage gewünschte Schaltergruppe ange
ben, bevor eine Schalterbetätigung festgestellt wird. Dies
macht es häufig erforderlich, daß der Prozessor zum Aufbau
der Bezeichnung dieselben Signalleitungen benutzt, die zur
Eingabe der Daten vom Multiplexer benutzt werden.
Es besteht daher Bedarf an einer Eingabe-Tastatur mit Abfra
gefunktion, bei der die Zahl der Eingabeschalter größer als
die Anzahl der ohne zugeordneten Multiplexer verfügbaren
E/A-Leitungen ist. Ferner besteht Bedarf dafür, die Zahl der
Drähte, die zum Feststellen und Identifizieren einer Schal
terbetätigung erforderlich sind, so klein wie möglich zu
halten, dabei individuelle Verknüpfungsschaltungen zum Co
dieren der Schalterbetätigung und Feststellen von Kombina
tionen gleichzeitiger Schaltereingaben zu vermeiden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die zur Ein
gabe von Daten von einer Digitaltastatur ohne Multiplexer
funktion benötigten E/A-Leitungen so gering wie möglich zu
halten und ein Digitaleingabegerät mit Eingabetastatur und
ein Verfahren zu schaffen, bei denen das Codieren einzelner
Eingabetasten auf einem E/A-Bus vermieden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das in An
spruch 1 gekennzeichnete Verfahren und die in den Ansprüchen
4, 5 und 17 gekennzeichnete Tastatur, wobei vorteilhafte
Ausgestaltungen aus den jeweils anschließenden Unteransprü
chen hervorgehen.
Bei der Erfindung ist der Vorteil gegeben, daß für die Ein
gabe von Daten mittels einer Digitaltastatur ohne Multiple
xerfunktion eine kleinstmögliche Anzahl von E/A-Leitungen
benötigt wird. Die Notwendigkeit zum Codieren der einzelnen
Eingabetasten auf eine E/A-Sammelleitung ist vermieden.
Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß gleich
zeitige Mehrfachtasteneingaben festgestellt und identifi
ziert werden und eine mehrdeutige Eingabe mit der Tastatur
erkannt wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß sie ein Ta
statur-Digitaleingabegerät schafft, bei dem die Eingabe
schalter entprellt werden, so daß gleichzeitige Mehrfach
schaltereingaben genau festgestellt werden.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften
Einzelheiten anhand mehrerer schematisch dargestellter Aus
führungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zei
gen:
Fig. 1 eine Tastatur gemäß der Erfindung, die zur Eingabe
von Daten in ein Digitalgerät geschaltet ist,
Fig. 2 einen Schaltplan für eine vollständig besetzte be
vorzugte Ausführungsform eines Tastatur-Eingabegerä
tes gemäß der Erfindung,
Fig. 3 einen Schaltplan für eine bevorzugte Ausführungsform
eines Tastatur-Eingabegerätes gemäß der Erfindung
mit stromsperrenden Dioden zur Verhinderung von feh
lerhafter Feststellung von Mehrfachschalterbetäti
gungen, und
Fig. 4 einen Schaltplan für eine teilweise besetzte bevor
zugte Ausführungsform einer Tastatur gemäß der Er
findung.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Tastatur 5 eine Unterlage 6, auf
welcher eine zweidimensionale Gruppe von Tastaturschaltern
11-15, 22-25. 33-35. 44, 45 und 55 angeordnet ist, die bei
manueller Betätigung entsprechende Signale über einen
Bus 8 an ein Gerät 9, z.B. ein Prüfinstrument für elek
trische Parameter, abgeben. Die Tastaturschalter 11-15, 22-
25, 33-35, 44, 45 und 55 sind miteinander so verbunden und so
gesteuert, daß die Zahl der Schalter größer sein kann als
die der Leiter der Sammelleitung bzw. Bus 8.
Die Tastatur 5 umfaßt gemäß Fig. 1 bis 3 eine digitale E/A-
Schaltung 10, die ein Hitachi 6303Y 8-Bit-Einchip-Mikropro
zessor sein kann, mit dem Signal-, insbesondere E/A-Leitun
gen 71 bis 75 verbunden sind. Wenngleich beim gezeigten Bei
spiel fünf E/A-Leitungen vorgesehen sind, versteht es sich,
daß ebensogut eine andere Anzahl Leitungen größer als
zwei vorgesehen sein kann. Die E/A-Schaltung 10 bringt die
E/A-Leitungen 71 bis 75 nach Bedarf in drei verschiedene Be
triebszustände. In einem ersten, nämlich einem Ausgabebe
triebszustand, im folgenden Ausgabezustand genannt, gibt die
Schaltung 10 ein logisches Ausgangssignal, das z.B. den
Schaltwert 1 haben kann, an eine beliebige Leitung ab. Im
zweiten oder Eingabebetriebszustand, nachfolgend Eingabezu
stand genant, stellt die Schaltung 10 den logischen Zustand
einer angeschlossenen Leitung fest, um zu ermitteln, ob ei
ner der Schalter 11-15, 22-25. 33-35. 44, 45 und 55, der mit
einer anderen, im Ausgabezustand gehaltenen Leitung verbun
den ist, geschlossen ist. Im dritten Betriebszustand hoher
Impedanz, im folgenden Impedanzzustand genannt, ist jede
Leitung inaktiv gemacht. Befindet sich eine der E/A-Leitun
gen im Impedanzzustand und ist nicht auf andere Weise bela
stet oder angesteuert, wird sie auf einem durch eine Pull-
up/pull-down-Referenzquelle 60 bestimmten Niveau gehalten,
das dem Schaltwert 0 entspricht. Bei Benutzung einer positi
ven Logik, bei der das Massepotential dem Schaltwert 0 und
ein Referenzspannungspegel (üblicherweise +5 V) dem Schalt
wert 1 entspricht, ist die Pull-up/pull-down-Referenzquelle
60 eine Quelle für Massepotential, und eine Referenzquelle
66 bildet zusammen mit jeder im Ausgabezustand gehaltenen
E/A-Leitung Quellen eines Signals mit einem Referenzpegel
ungleich null, z.B. von 5 V. Im umgekehrten Falle der Benut
zung von negativen logischen Werten ist die Quelle 60 eine
Pull-up-Referenzquelle von z.B. 5 V, und die Quelle 66 und
jede in einem Ausgabezustand gehaltene E/A-Leitung werden
auf einem Massepotential von 0 V gehalten.
Mit der Pull-up/pull-down-Referenzquelle 60 wirken Wider
stände 61 bis 65 so zusammen, daß die zugehörigen E/A-Lei
tungen 71 bis 75 auf einem Spannungspegel, der dem Schalt
wert 0 entspricht, gehalten werden, wenn die E/A-Leitung im
Eingabezustand arbeitet. Bei Benutzung einer positiven Logik
wirken somit die Widerstände 61 bis 65 über die Massepoten
tial-Quelle 60 als Pull-down-Widerstände und bei Benutzung
einer negativen Logik über die Spannungsquelle 60 als Pull-
up-Widerstände. Zur Vereinfachung wird nachfolgend eine po
sitive Logik angenommen, bei der die Quelle 60 einen Masse
potentialpegel abgibt, die Widerstände 61 bis 65 als Pull-
down-Widerstände wirken und der Ausgabezustand dazu führt,
daß die zugehörige E/A-Leitung ein logisches Ausgangssignal
ungleich null, z.B. von 5 V, abgibt. Immer unter der Annahme
einer positiven Logik, erzeugt die Referenzquelle 66 ein lo
gisches Ausgangssignal mit demselben Pegel ungleich null wie
eine im Ausgabezustand gehaltene E/A-Leitung, so daß dieser
Signalpegel von der digitalen E/A-Schaltung 10 als Schalt
wert 1 erkannt wird.
Die Eingabe mittels der Tastatur geschieht durch manuelles
Betätigen der Datenschalter 11-15, 22-25. 33-35. 44, 45 und
55. Zur Verdeutlichung der Zusammenhänge geben die numeri
schen Schalterbezeichnungen die Wirkung bei Betätigung des
betreffenden Schalters an. Durch die Betätigung eines Schal
ters, der mit zwei gleichen Ziffern, z.B. 11, 22 usw., be
zeichnet ist, wird ein elektrischer Pfad zwischen der Refe
renzquelle 66 und der zugehörigen E/A-Leitung 71, 72, 73, 74
oder 75 errichtet. Beispielsweise führt die Betätigung des
Schalters 11 dazu, daß die E/A-Leitung 71 durch die Refe
renzquelle 66 auf einen dem Schaltwert 1 entsprechenden Pe
gel gebracht wird. Dagegen führt die Betätigung eines mit
zwei verschiedenen Ziffern, z.B. 12, 24, 35 bezeichneten
Schalters dazu, daß ein elektrischer Pfad zwischen zweien
der E/A-Leitungen 71 bis 75 errichtet wird. So ist der
Schalter 12 von Hand so betätigbar, daß er einen elektri
schen Pfad zwischen den E/A-Leitungen 71 und 72 herstellt.
Der Vorgang der Datentastaturabfrage beim Tastatur-Digital
eingabegerät gemäß Fig. 1 ist in Tabelle 1 zusammengefaßt
dargestellt.
In Tabelle 1 sind die Eingabe-, Ausgabe- und Impedanzzustän
de durch die Buchstaben I, O bzw. Z dargestellt. Die in der
letzten Spalte angebenenen Kombinationen beziehen sich auf
die möglichen Zustandskombinationen, welche für die gegebene
Anzahl der im entsprechenden Schritt feststellbaren Schalter
zur Verfügung stehen.
Bei dem in Tabelle 1 dargestellten Abfragealgorithmus wird
die E/A-Leitung 75 nur in einem Eingabezustand betrieben,
und die E/A-Leitung 74 wird sowohl in einen Eingabe- als
auch in einen Ausgabezustand gebracht, jedoch nicht in den
Impedanzzustand. Die letztere Feststellung ist bei der be
schriebenen Ausführungsform nicht sonderlich wichtig, weil
der Eingabe-Betriebszustand auch wie ein Impedanzzustand
wirkt. Wenngleich der zu beschreibende Abfragealgorithmus
auf der in Tabelle 1 angegebenen Abfolge gegründet ist, sind
andere Abläufe ebenfalls durchführbar. Ein solcher anderer
Abfrageablauf ist in Tabelle 2 angegeben.
Gemäß Tabelle 1 werden in einem ersten Schritt die E/A-Lei
tungen 71 bis 75 in den Eingabezustand gebracht, um eine Da
teneingabe von den Schaltern 11, 22, 33, 44 und 55 zu emp
fangen und ihre Betätigung festzustellen. Die Betätigung ei
nes Schalters aus dieser ersten Gruppe bewirkt, daß die zu
gehörige E/A-Leitung 71, 72, 73, 74 oder 75 auf den von der
Referenzquelle 66 erzeugten, dem Wert in der positiven Logik
entsprechenden Schaltwert angehoben wird. Jeder der Schalter
in dieser ersten Gruppe kann getrennt und gleichzeitig betä
tigt und richtig festgestellt werden, wogegen die Betätigung
eines nicht zu dieser Gruppe gehörenden Schalters (das sind
die Schalter 12-15, 23-25, 34, 35, 45) zu einer fehlerhaften
Erkennung der Schalterbetätigung führen könnte, weil ein po
sitives Ausgangssignal auf mehrere verschiedene E/A-Leitun
gen 71-75 parallelgeschaltet wird. Die Abfrage sollte daher
gestoppt werden, wenn in diesem ersten Schritt eine Schal
terbetätigung erkannt wird, um in nachfolgenden Schritten
eine fehlerhafte Schaltererkennung zu vermeiden.
In einem zweiten Schritt wird die E/A-Leitung 71 in einen
Ausgabezustand gebracht, derart, daß sie ein Signal mit dem
Schaltwert 1 abgibt, wogegen die E/A-Leitungen 72 bis 75 im
Eingabezustand gehalten sind. Die Betätigung eines Schalters
aus einer zweiten Gruppe mit den Schaltern 12, 13, 14 und 15
wird nach Erfassung des Signals mit dem Schaltwert 1, wel
ches von der E/A-Leitung 71 erzeugt wurde, durch die zugehö
rigen E/A-Leitungen 72, 73, 74 bzw. 75 erkannt. Auch hier
sind gleichzeitige Betätigungen von Schaltern innerhalb die
ser zweiten Gruppe unterscheidbar, wogegen die Betätigung
von nicht zu dieser Gruppe gehörenden Schaltern zu fehler
haften Schaltererkennungen führen könnte. Zum Beispiel kann
in diesem zweiten Schritt die Betätigung der Schalter 12 und
13 nicht von einer Betätigung des Schalters 12 und des nicht
zur zweiten Gruppe gehörenden Schalters 23 unterschieden
werden. Eine gleichzeitige Betätigung sollte somit auf
Schalter innerhalb einer einzigen Gruppe beschränkt werden,
und/oder es muß, wie nachstehend erläutert, eine Fehlerer
kennung angewandt werden, um eine fehlerhafte Dateneingabe
Erkennung zu vermeiden.
In einem dritten Schritt wird die E/A-Leitung 71 in den Im
pedanzzustand gebracht, die E/A-Leitung 72 in den Ausgabezu
stand und die E/A-Leitungen 73, 74 und 75 in den Eingabezu
stand, um die Betätigung der Schalter 23, 24 und 25 zu er
kennen. In ähnlicher Weise wird in einem vierten Schritt die
E/A-Leitung 73 in den Ausgabezustand gebracht, um die Betä
tigung der Schalter 34 und 35 zu erkennen. Schließlich wird
die E/A-Leitung 74 im Ausgabezustand betrieben, um die Betä
tigung des Schalters 45 zu erkennen. Weil die Schalter-Topo
logie zu den E/A-Leitungen symmetrisch ist, ist, wie weiter
oben angegeben, die Abfragerichtung, d.h. von E/A-Leitung 71
nach Leitung 75, für den Gerätebetrieb nicht kritisch. An
stelle eines sequentiellen Umschaltens der E/A-Leitungen 71
bis 74 in den Ausgabezustand, könnte der Ablauf so geändert
werden, daß die E/A-Leitungen von 75 nach 72 seriell in den
Ausgabezustand gebracht werden. Im letztgenannten Fall ist
der Ablauf der Schaltergruppenerkennung folgender: Schalter
11, 22, 33, 44 und 55; Schalter 15, 25, 35 und 45; Schalter
14, 24 und 34; Schalter 13 und 23; Schalter 12, wie in Ta
belle 2 angegeben.
Die gleichzeitige Betätigung von Schaltern aus verschiedenen
Schaltergruppen kann zu fehlerhaften Datenanzeigen führen.
Wenn beispielsweise die Schalter 12 und 13 gleichzeitig betä
tigt werden, wird dies im Schritt 2 gemäß Tabelle 1 erkannt.
Geht man aber zu Schritt 3 weiter, in dem die E/A-Leitung 72
in den Ausgabezustand gebracht wird, besteht durch die Se
rienkombination der Schalter 12 und 13, welche die E/A-Lei
tung 71 gemeinsam haben, ein Pfad von der E/A-Leitung 72 zur
E/A-Leitung 73. Diese Serienkombination von Schaltern wird
fehlerhaft als die Betätigung des Schalters 23 erkannt. Um
dies zu verhindern, sind vorzugsweise stromsperrende Dioden
mit wenigstens einigen der Schalter in Reihe geschaltet, um
eine Mehrfachschalterbetätigung an der Tastatur zu ermögli
chen. Fig. 3 zeigt eine solche Anordnung, bei der stromsper
rende Dioden 80 bis 98 die Ausbildung eines elektrischen
Pfades zwischen zwei E/A-Leitungen über zwei Schalter, die
eine dritte E/A-Leitung gemeinsam haben, zur Entstehung ei
ner Serienschaltung verhindern.
Zwar wird durch die Hinzufügung der Dioden 80 bis 98 fehler
haftes Erkennen von gültigen Mehrfachschalterbetätigungen,
d.h. von Schaltern innerhalb einer einzigen Schaltergruppe,
verhindert, jedoch verhindern die Dioden fehlerhafte Schal
tererkennungen nicht, wenn Schalter aus verschiedenen Grup
pen aktiviert werden. Wenn z.B. die Schalter 12 und 23
gleichzeitig betätigt werden, wird ein Strompfad hergestellt
von der E/A-Leitung 71 zur E/A-Leitung 72 und weiter über
den Schalter 23 zur E/A-Leitung 73. Daraus ergibt sich eine
fehlerhafte Erkennung des Schalters 13, zusätzlich zur rich
tigen Erfassung von Schalter 12 im Schritt 2. Wird die Ab
frage im Schritt 3 fortgesetzt, in welchem die E/A-Leitung
72 im Ausgabezustand gehalten ist, wird die Betätigung des
Schalters 23 erkannt. Weil hier Schalterbetätigungen in ver
schiedenen Gruppen festgestellt werden, wird ein Fehlersig
nal erzeugt, welches das Vorliegen der Bedingung einer mehr
deutigen Erkennung anzeigt.
Um eine die Anzeige eines einzigen Binärwertes auslösende
Betätigung zulässiger Schalterkombinationen zu ermöglichen,
hat jede E/A-Leitung einen binären Wichtungswert. Z.B. haben
auf der E/A-Leitung 75 empfangene Eingänge einen binären
Wichtungswert von 1 (d.h. 20), auf der E/A-Leitung 71 emp
fangene Eingänge dagegen einen binären Wichtungswert von 16
(d.h. 24), wobei die dazwischenliegenden E/A-Leitungen ent
sprechend gewichtet sind, d.h. die E/A-Leitung 74 mit 2, die
Leitung 73 mit 4, die Leitung 72 mit 8. Im nächsten Schritt
wird jede E/A-Leitung zusätzlich mit in vorausgegangenen
Schritten erkennbaren Kombinationen gewichtet. Die für jeden
Schritt möglichen Kombinationen sind in der letzten Spalte
der Tabellen 1 und 2 angegeben. Im Schritt 2 haben somit die
E/A-Leitungen 75 bis 72 einen Offset von 32 (5 erkennbare
Schalter oder 25), woraus sich zugehörende Wichtungswerte
von 33, 34, 36 und 40 ergeben. Im Schritt 3 sind die E/A-
Leitungen um die Summe aller vorherigen Kombinationen bzw.
um 48 (25+24) versetzt, woraus sich für die E/A-Leitungen
75, 74 und 73 entsprechende gewichtete Werte von 49, 50 und
52 ergeben. Im Schritt 4 sind die E/A-Leitungen 75 und 74 um
56 versetzt (48, wie zuvor errechnet, plus 8 für die im
Schritt 3 möglichen Kombinationen) und haben folglich ge
wichtete Werte von 57 und 58. Schließlich hat jeder auf der
E/A-Leitung 75 empfangene Eingang im Schritt 5 den gewichte
ten Wert 61. Die Betätigung der Schalter 12 bis 55 kann ge
mäß dieser Codiertechnik entsprechend Tabelle 3 bestimmt
werden.
Kombinationen von gleichzeitig aktivierten Tastenschaltern
ergeben ebenfalls eindeutige Binärwerte entsprechend Tabelle
4.
Auch hier müssen alle Schalterkombinationen zur selben Grup
pe gehören. Weil ferner der Erkennungswert von gleichzeiti
gen Mehrfachschalterbetätigungen die Summe der einzelnen
Tastenschalterwerte ist, kann eine Entprellung bequem er
reicht werden, indem der binäre Ausgangswert gepuffert wird
und der über eine beliebige Zeitspanne erhaltene Maximalwert
ausgegeben oder festgehalten wird, wenn ein Binärwert un
gleich null festgestellt wird.
Die maximale Zahl S der Eingabeschalter ist abhängig von der
Anzahl N der verfügbaren E/A-Leitungen. Somit ist die maxi
male Zahl S der Schalter gleich der Anzahl N der E/A-Leitun
gen plus der Kombination von N Leitungen (Elementen), bei
Auswahl von jeweils zwei (Kombination der 2. Ordnung). Dies
läßt sich ausdrücken als:
Die Erfindung ist jedoch gleichermaßen auf Tastatur-Digital
eingabegeräte anwendbar, die, bezogen auf die gegebene Zahl
von E/A-Leitungen, nicht die maximal mögliche Zahl Tasten
erfordern. Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 dargestellt:
Wenngleich fünf E/A-Leitungen zur Verfügung stehen, sind nur
sieben Schalter 12 bis 15, 23 bis 25 vorgesehen. Weil diese
Ausführungsform nicht vollständig mit Schaltern besetzt ist,
erfordert die Vorrichtung nur eine zweistufige Abfrage. In
dem einen Schritt wird die E/A-Leitung 71 in den Ausgabezu
stand gebracht, wogegen die E/A-Leitungen 72 bis 75 im Ein
gabezustand gehalten werden, damit die Betätigung der Schal
ter 12 bis 15 erkannt wird. Im anderen Schritt wird die E/A-
Leitung 72 in den Ausgabezustand gebracht, wogegen die E/A-
Leitungen 73 bis 75 im Eingabezustand gehalten werden, damit
die Betätigung der Schalter 23 bis 25 erkannt wird. Das Ein
gabegerät gemäß Fig. 4 benutzt positive Logikpegel, wobei
der Massepotentialpegel die Nichtbetätigung einer Taste oder
"null" anzeigt. Das Gerät gemäß Fig. 4 benötigt ferner keine
externe Referenzquelle, sondern arbeitet mit Referenzpegeln,
die von den im Ausgabezustand gehaltenen E/A-Leitungen 71
und 72 erzeugt werden.
Claims (21)
1. Verfahren zur Eingabe von Daten mittels einer Digital-Tasta
tur (5), die eine Vielzahl von E/A-Leitungen (71-75) und ei
ne Vielzahl von Schalteinrichtungen (Schalter 12-55; 12-25)
aufweist, die so betätigbar sind, daß ein elektrischer Pfad
zwischen zweien der E/A-Leitungen hergestellt wird,
gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte:
- a) Eine der E/A-Leitungen wird in einen Ausgabezustand ge bracht, und es wird auf sie ein logisches Ausgangssignal ausgegeben;
- b) weitere E/A-Leitungen werden in einen Eingabezustand ge bracht, und das genannte Ausgangs-Referenzsignal wird auf ihnen festgestellt; und
- c) es wird in Abhängigkeit von den Schritten a) und b) eine Betätigung der genannten Schalteinrichtungen angezeigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte:
- - Es wird eine unveränderliche Quelle für das genannte Refe renz-Ausgangssignal zur Verfügung gestellt; und
- - das genannte Referenz-Ausgangssignal wird nach Bedarf den E/A-Leitungen zugeleitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch folgenden Arbeitsschritt:
Es werden zusätzliche E/A-Leitungen nach Bedarf in einen Betriebszustand hoher Impedanz gebracht, nachdem sie im Ausgabezustand gehalten waren.
Es werden zusätzliche E/A-Leitungen nach Bedarf in einen Betriebszustand hoher Impedanz gebracht, nachdem sie im Ausgabezustand gehalten waren.
4. Digital-Eingabegerät mit Tastatur (5) zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Eine Vielzahl von E/A-Leitungen (71-75), die je nach Bedarf in (a) einen Betriebszustand hoher Impedanz, im folgenden Impedanzzustand genannt, (b) einen Eingabebetriebszustand, im folgenden Eingabezustand genannt, zur Übermittlung eines logischen Eingangssignals, und (c) in einen Ausgabebetriebs zustand, im folgenden Ausgabezustand genannt, zum Übermit teln eines logischen Ausgangssignals bringbar sind;
eine Vielzahl von manuell betätigbaren Schalteinrichtungen (Schalter 11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) für die Dateneingabe, die je bei Betätigung einen elektrischen Pfad zwischen einer zugehörenden und einer weiteren der E/A- Leitungen (71-75) herstellen; und
eine Steuerlogikeinrichtung (Steuerschaltung) (10) zum Ver bringen der E/A-Leitungen (71-75) einzeln nach Bedarf in den Ausgabezustand und zum Erzeugen des logischen Ausgangssig nals, wobei sie wenigstens eine andere der E/A-Leitungen (71-75) in den Eingabezustand bringt und das Ausgangssignal von einer im Ausgabezustand gehaltenen ausgewählten E/A- Leitung über einen betätigten Schalter (11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) empfängt, umd zum Verbringen ande rer E/A-Leitungen (71-75) in den Impedanzzustand, und, als Antwort, zum Feststellen, welcher oder welche Schalter aus der Vielzahl von Schaltern (11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) betätigt ist bzw. sind.
Eine Vielzahl von E/A-Leitungen (71-75), die je nach Bedarf in (a) einen Betriebszustand hoher Impedanz, im folgenden Impedanzzustand genannt, (b) einen Eingabebetriebszustand, im folgenden Eingabezustand genannt, zur Übermittlung eines logischen Eingangssignals, und (c) in einen Ausgabebetriebs zustand, im folgenden Ausgabezustand genannt, zum Übermit teln eines logischen Ausgangssignals bringbar sind;
eine Vielzahl von manuell betätigbaren Schalteinrichtungen (Schalter 11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) für die Dateneingabe, die je bei Betätigung einen elektrischen Pfad zwischen einer zugehörenden und einer weiteren der E/A- Leitungen (71-75) herstellen; und
eine Steuerlogikeinrichtung (Steuerschaltung) (10) zum Ver bringen der E/A-Leitungen (71-75) einzeln nach Bedarf in den Ausgabezustand und zum Erzeugen des logischen Ausgangssig nals, wobei sie wenigstens eine andere der E/A-Leitungen (71-75) in den Eingabezustand bringt und das Ausgangssignal von einer im Ausgabezustand gehaltenen ausgewählten E/A- Leitung über einen betätigten Schalter (11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) empfängt, umd zum Verbringen ande rer E/A-Leitungen (71-75) in den Impedanzzustand, und, als Antwort, zum Feststellen, welcher oder welche Schalter aus der Vielzahl von Schaltern (11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) betätigt ist bzw. sind.
5. Digital-Eingabegerät mit Tastatur (5) zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Eine Vielzahl von E/A-Leitungen (71-75), von denen eine er ste in einen Eingabebetriebszustand, im folgenden Eingabezu stand genannt, zum Übermitteln eines logischen Eingangssig nals bringbar ist, eine zweite nach Bedarf in (a) den Einga bezustand und (b) einen Ausgabebetriebszustand, im folgenden Ausgabezustand genannt, zum Übermitteln eines logischen Aus gangssignals bringbar ist, und die übrigen E/A-Leitungen nach Bedarf in (a) den Eingabezustand, (b) den Ausgabezu stand und (c) einen Betriebszustand hoher Impedanz, im fol genden Impedanzzustand, bringbar sind;
eine Vielzahl von manuell betätigbaren Schalteinrichtungen (Schalter 11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) für die Dateneingabe, die je bei Betätigung einen elektrischen Pfad zwischen einer zugehörenden und einer anderen E/A-Lei tung herstellen, und
eine Steuerlogikeinrichtung (Steuerschaltung) (10) zum Ver bringen der zweiten und der übrigen E/A-Leitungen einzeln nach Bedarf in den Ausgabezustand und zum Erzeugen des logi schen Ausgangssignals, wobei sie wenigstens die erste E/A- Leitung in den Eingabezustand bringt und das Ausgangssignal von einer im Ausgabezustand gehaltenen E/A-Leitung über ei nen betätigten Schalter empfängt, und zum Verbringen anderer E/A-Leitungen in den Impedanzzustand, und als Antwort zum Bestimmen, welcher oder welche der Schalter (11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) betätigt ist bzw. sind.
Eine Vielzahl von E/A-Leitungen (71-75), von denen eine er ste in einen Eingabebetriebszustand, im folgenden Eingabezu stand genannt, zum Übermitteln eines logischen Eingangssig nals bringbar ist, eine zweite nach Bedarf in (a) den Einga bezustand und (b) einen Ausgabebetriebszustand, im folgenden Ausgabezustand genannt, zum Übermitteln eines logischen Aus gangssignals bringbar ist, und die übrigen E/A-Leitungen nach Bedarf in (a) den Eingabezustand, (b) den Ausgabezu stand und (c) einen Betriebszustand hoher Impedanz, im fol genden Impedanzzustand, bringbar sind;
eine Vielzahl von manuell betätigbaren Schalteinrichtungen (Schalter 11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) für die Dateneingabe, die je bei Betätigung einen elektrischen Pfad zwischen einer zugehörenden und einer anderen E/A-Lei tung herstellen, und
eine Steuerlogikeinrichtung (Steuerschaltung) (10) zum Ver bringen der zweiten und der übrigen E/A-Leitungen einzeln nach Bedarf in den Ausgabezustand und zum Erzeugen des logi schen Ausgangssignals, wobei sie wenigstens die erste E/A- Leitung in den Eingabezustand bringt und das Ausgangssignal von einer im Ausgabezustand gehaltenen E/A-Leitung über ei nen betätigten Schalter empfängt, und zum Verbringen anderer E/A-Leitungen in den Impedanzzustand, und als Antwort zum Bestimmen, welcher oder welche der Schalter (11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) betätigt ist bzw. sind.
6. Digitaleingabegerät nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Eine Quelle für ein logisches Referenzsignal; und
die Schalter (11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) für die Dateneingabe umfassen zusätzliche manuell betätigbare Dateneingabe-Schalteinrichtungen zum Aufgeben des Referenz signals auf eine entsprechende E/A-Leitung.
Eine Quelle für ein logisches Referenzsignal; und
die Schalter (11-15, 22-25, 33-35, 44, 45, 55; 12-15, 23-25) für die Dateneingabe umfassen zusätzliche manuell betätigbare Dateneingabe-Schalteinrichtungen zum Aufgeben des Referenz signals auf eine entsprechende E/A-Leitung.
7. Digitaleingabegerät nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Eine im Ausgabezustand gehaltene E/A-Leitung aus der Viel zahl von E/A-Leitungen dient als Quelle für das logische Referenzsignal.
Eine im Ausgabezustand gehaltene E/A-Leitung aus der Viel zahl von E/A-Leitungen dient als Quelle für das logische Referenzsignal.
8. Digitaleingabegerät nach Anspruch 5, 6 oder 7,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Schalteinrichtungen umfassen eine Vielzahl erster Schal ter, über welche jede der E/A-Leitungen (71-75) mit allen übrigen E/A-Leitungen verbindbar ist, ferner zweite Schalter zum Aufgeben des logischen Referenzsignals auf entsprechende E/A-Leitungen;
die Steuerschaltung umfaßt Einrichtungen zum Verbringen der E/A-Leitungen in den Eingabezustand, damit auf ihnen ein logisches Ausgabe- und ein logisches Referenzsignal empfan gen werden kann.
Die Schalteinrichtungen umfassen eine Vielzahl erster Schal ter, über welche jede der E/A-Leitungen (71-75) mit allen übrigen E/A-Leitungen verbindbar ist, ferner zweite Schalter zum Aufgeben des logischen Referenzsignals auf entsprechende E/A-Leitungen;
die Steuerschaltung umfaßt Einrichtungen zum Verbringen der E/A-Leitungen in den Eingabezustand, damit auf ihnen ein logisches Ausgabe- und ein logisches Referenzsignal empfan gen werden kann.
9. Digitaleingabegerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Vielzahl von Schalteinrichtungen für die Dateneingabe umfaßt Schalter zur bedarfsweisen Herstellung elektrischer Pfade zwischen entsprechenden E/A-Leitungen und allen übri gen E/A-Leitungen.
Die Vielzahl von Schalteinrichtungen für die Dateneingabe umfaßt Schalter zur bedarfsweisen Herstellung elektrischer Pfade zwischen entsprechenden E/A-Leitungen und allen übri gen E/A-Leitungen.
10. Digitaleingabegerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Der Eingabezustand und der Impedanzzustand haben ein gemein sames elektrisches Merkmal.
Der Eingabezustand und der Impedanzzustand haben ein gemein sames elektrisches Merkmal.
11. Digitaleingabegerät nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Steuerschaltung erzeugt bei Empfang des logischen Aus gangssignals von zwei verschiedenen, im Ausgabezustand ge haltenen E/A-Leitungen ein Fehlersignal.
Die Steuerschaltung erzeugt bei Empfang des logischen Aus gangssignals von zwei verschiedenen, im Ausgabezustand ge haltenen E/A-Leitungen ein Fehlersignal.
12. Digitaleingabegerät nach einem der Ansprüche 5 bis 11,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Jeder der E/A-Leitungen /71-75) ist eine binäre Wichtung zugeordnet;
die Steuerschaltung (10) umfaßt Einrichtungen zum Berechnen eines Binärwertes, welcher der Summe von a) einer binären Wichtung jeder E/A-Leitung, auf welcher das Logikpegelsignal empfangen wird, und b) einem binären Offsetwert entspricht, der einer im Ausgabezustand gehaltenen E/A-Leitung ent spricht, wobei der Offsetwert größer als ein maximaler Wich tungswert der genannten E/A-Leitungen ist.
Jeder der E/A-Leitungen /71-75) ist eine binäre Wichtung zugeordnet;
die Steuerschaltung (10) umfaßt Einrichtungen zum Berechnen eines Binärwertes, welcher der Summe von a) einer binären Wichtung jeder E/A-Leitung, auf welcher das Logikpegelsignal empfangen wird, und b) einem binären Offsetwert entspricht, der einer im Ausgabezustand gehaltenen E/A-Leitung ent spricht, wobei der Offsetwert größer als ein maximaler Wich tungswert der genannten E/A-Leitungen ist.
13. Digitaleingabegerät nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Es umfaßt eine Entprelleinrichtung zur Ausgabe eines maxi malen Binärwertes, der einer Vielzahl der berechneten Binärwerte entspricht.
Es umfaßt eine Entprelleinrichtung zur Ausgabe eines maxi malen Binärwertes, der einer Vielzahl der berechneten Binärwerte entspricht.
14. Digitaleingabegerät nach einem der Ansprüche 5 bis 13,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Steuerschaltung (10) bringt jede der E/A-Leitungen (71-75) sequentiell in den Ausgabezustand.
Die Steuerschaltung (10) bringt jede der E/A-Leitungen (71-75) sequentiell in den Ausgabezustand.
15. Digitaleingabegerät nach einem der Ansprüche 5 bis 14,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Steuerschaltung (10) bringt alle E/A-Leitungen in den Eingabezustand und bringt jede von ihnen sequentiell in den Ausgabezustand.
Die Steuerschaltung (10) bringt alle E/A-Leitungen in den Eingabezustand und bringt jede von ihnen sequentiell in den Ausgabezustand.
16. Digitaleingabegerät nach einem der Ansprüche 6 bis 15,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Das Gerät umfaßt Einrichtungen (Dioden 80-98) zum Herstellen eines Einrichtungs-Strompfades durch die Schalter.
Das Gerät umfaßt Einrichtungen (Dioden 80-98) zum Herstellen eines Einrichtungs-Strompfades durch die Schalter.
17. Digitaleingabegerät mit Tastatur zur Durchführung des Ver
fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Eine Quelle für ein logisches Referenzsignal;
eine Vielzahl von E/A-Leitungen (71-75), die je nach Bedarf in a) einen Zustand hoher Impedanz, im folgenden Impedanzzu stand genannt, b) einen Eingabebetriebszustand, im folgenden Eingabezustand genannt, zum Übermitteln eines Eingangssig nal-Logikpegels und c) einen Ausgabebetriebszustand, im fol genden Ausgabezustand genannt, zum Übermitteln eines logi schen Ausganssignals verbringbar sind;
eine erste Vielzahl von Schaltern, von denen jeder zum Her stellen eines elektrischen Pfades zwischen einer zugehören den E/A-Leitung und allen übrigen E/A-Leitungen betätigbar ist;
eine zweite Vielzahl von Schaltern, von denen jeder zum Auf geben des logischen Referenzsignals auf eine entsprechende E/A-Leitung betätigbar ist; und
eine E/A-Steuerung zum Verbringen der Vielzahl von E/A-Lei tungen in den Eingabezustand und zum Feststellen eines logi schen Referenzsignals und eines der Betätigung eines der zweiten Schalter entsprechenden logischen Ausgangssignals auf einer der E/A-Leitungen (71-75), und zum Verbringen ei ner E/A-Leitung aus der Vielzahl von E/A-Leitungen in einen Ausgabezustand und der übrigen Leitungen aus der Vielzahl von E/A-Leitungen in einen Eingabezustand zum Feststellen des logischen Ausgangssignals auf wenigstens einer aus der Vielzahl von E/A-Leitungen, derart, daß eine Betätigung von wenigstens einem aus der Vielzahl der ersten Schalter er kannt wird.
Eine Quelle für ein logisches Referenzsignal;
eine Vielzahl von E/A-Leitungen (71-75), die je nach Bedarf in a) einen Zustand hoher Impedanz, im folgenden Impedanzzu stand genannt, b) einen Eingabebetriebszustand, im folgenden Eingabezustand genannt, zum Übermitteln eines Eingangssig nal-Logikpegels und c) einen Ausgabebetriebszustand, im fol genden Ausgabezustand genannt, zum Übermitteln eines logi schen Ausganssignals verbringbar sind;
eine erste Vielzahl von Schaltern, von denen jeder zum Her stellen eines elektrischen Pfades zwischen einer zugehören den E/A-Leitung und allen übrigen E/A-Leitungen betätigbar ist;
eine zweite Vielzahl von Schaltern, von denen jeder zum Auf geben des logischen Referenzsignals auf eine entsprechende E/A-Leitung betätigbar ist; und
eine E/A-Steuerung zum Verbringen der Vielzahl von E/A-Lei tungen in den Eingabezustand und zum Feststellen eines logi schen Referenzsignals und eines der Betätigung eines der zweiten Schalter entsprechenden logischen Ausgangssignals auf einer der E/A-Leitungen (71-75), und zum Verbringen ei ner E/A-Leitung aus der Vielzahl von E/A-Leitungen in einen Ausgabezustand und der übrigen Leitungen aus der Vielzahl von E/A-Leitungen in einen Eingabezustand zum Feststellen des logischen Ausgangssignals auf wenigstens einer aus der Vielzahl von E/A-Leitungen, derart, daß eine Betätigung von wenigstens einem aus der Vielzahl der ersten Schalter er kannt wird.
18. Digitaleingabegerät mit Tastatur zur Durchführung des Ver
fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Eine Vielzahl von E/A-Leitungen, umfassend N elektrische Leiter;
(N-1) erste elektrische Schalter, wobei N eine ganze Zahl größer als 2 ist, von denen jeder auf einer Seite mit einem ersten der Leiter und auf der anderen Seite mit einem vom ersten Leiter verschiedenen elektrischen Leiter verbunden ist;
(N-2) zweite elektrische Schalter, von denen jeder auf einer Seite mit einem zweiten elektrischen Leiter und auf der an deren Seite mit einem vom ersten und zweiten Leiter ver schiedenen elektrischen Leiter verbunden ist;
eine Einrichtung, erstens zum Verbringen der elektrischen Leiter einzeln bei Bedarf in einen nachfolgend Ausgabezu stand genannten Ausgabebetriebszustand, derart, daß ein lo gisches Ausgangssignal erzeugt wird, wogegen zweitens wenig stens eine andere der E/A-Leitungen in einem nachfolgend Eingabezustand genannten Eingabebetriebszustand gehalten wird zum Empfangen des logischen Ausgangssignals von einer im ersten Zustand gehaltenen ausgewählten E/A-Leitung über einen betätigten elektrischen Schalter, und drittens zum Verbringen anderer E/A-Leitungen in einen Betriebszustand hoher Impedanz, im folgenden Impedanzzustand genannt, und, als Antwort zum Bestimmen, welcher oder welche Schalter aus der Vielzahl erster und zweiter Eingabeschalter betätigt ist bzw. sind.
Eine Vielzahl von E/A-Leitungen, umfassend N elektrische Leiter;
(N-1) erste elektrische Schalter, wobei N eine ganze Zahl größer als 2 ist, von denen jeder auf einer Seite mit einem ersten der Leiter und auf der anderen Seite mit einem vom ersten Leiter verschiedenen elektrischen Leiter verbunden ist;
(N-2) zweite elektrische Schalter, von denen jeder auf einer Seite mit einem zweiten elektrischen Leiter und auf der an deren Seite mit einem vom ersten und zweiten Leiter ver schiedenen elektrischen Leiter verbunden ist;
eine Einrichtung, erstens zum Verbringen der elektrischen Leiter einzeln bei Bedarf in einen nachfolgend Ausgabezu stand genannten Ausgabebetriebszustand, derart, daß ein lo gisches Ausgangssignal erzeugt wird, wogegen zweitens wenig stens eine andere der E/A-Leitungen in einem nachfolgend Eingabezustand genannten Eingabebetriebszustand gehalten wird zum Empfangen des logischen Ausgangssignals von einer im ersten Zustand gehaltenen ausgewählten E/A-Leitung über einen betätigten elektrischen Schalter, und drittens zum Verbringen anderer E/A-Leitungen in einen Betriebszustand hoher Impedanz, im folgenden Impedanzzustand genannt, und, als Antwort zum Bestimmen, welcher oder welche Schalter aus der Vielzahl erster und zweiter Eingabeschalter betätigt ist bzw. sind.
19. Digitaleingabegerät nach Anspruch 18,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Eine Quelle für ein logisches Referenzsignal; und
(N) dritte elektrische Schalter, von denen jeder auf einer Seite mit einem entsprechenden Leiter und auf der anderen Seite mit der Quelle für das logische Referenzsignal ver bunden ist.
Eine Quelle für ein logisches Referenzsignal; und
(N) dritte elektrische Schalter, von denen jeder auf einer Seite mit einem entsprechenden Leiter und auf der anderen Seite mit der Quelle für das logische Referenzsignal ver bunden ist.
20. Digitaleingabegerät nach Anspruch 18 oder 19,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Der Eingabezustand und der Impedanzzustand haben ein gemein sames elektrisches Merkmal.
Der Eingabezustand und der Impedanzzustand haben ein gemein sames elektrisches Merkmal.
21. Digitaleingabegerät nach Anspruch 18, 19 oder 20,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Jeder der E/A-Leitungen (71-75) ist eine binäre Wichtung zu geordnet;
die Einrichtung zur Betriebszustandsänderung der elektri schen Leiter berechnet einen Binärwert, welcher der Summe von a) einer binären Gewichtung jeder E/A-Leitung, auf wel cher der Logiksignalpegel empfangen wird, und b) einem binä ren Offsetwert entspricht, der einer im Ausgabezustand ge haltenen E/A-Leitung entspricht, wobei der Offsetwert größer als ein maximaler binärer Wichtungswert der E/A-Leitungen ist.
Jeder der E/A-Leitungen (71-75) ist eine binäre Wichtung zu geordnet;
die Einrichtung zur Betriebszustandsänderung der elektri schen Leiter berechnet einen Binärwert, welcher der Summe von a) einer binären Gewichtung jeder E/A-Leitung, auf wel cher der Logiksignalpegel empfangen wird, und b) einem binä ren Offsetwert entspricht, der einer im Ausgabezustand ge haltenen E/A-Leitung entspricht, wobei der Offsetwert größer als ein maximaler binärer Wichtungswert der E/A-Leitungen ist.
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CN (1) | CN1016739B (de) |
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