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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Tastatur mit Tastenpositionen, welche mit Tasten versehen
sind.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich weiterhin auf eine Vorrichtung, welche mit einer solchen Tastatur
versehen ist.
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Eine solche Tastatur und Vorrichtung
sind aus EP-A-427011 bekannt. Die bekannte Tastatur weist Tastenpositionen
auf, welche zwischen leitenden Zeilen- und Spaltenleitungen der
Tastaturmatrix vorgesehen sind. An jedem Schnittpunkt zwischen einer
Zeilen- und Spaltenleitung ist entweder ein Schalter oder eine Diode
zwischengeschaltet. Die bekannte Vorrichtung weist eine Tastatur
auf, welche an einen Mikroprozessor angeschlossen ist, der wiederum
zur Steuerung der Zeilenleitungen so ausgestattet ist, dass diese
entweder als Sender oder als Empfänger des Leitungssignals wirken,
um abzulesen, welcher der Schalter auf der Tastatur gedrückt ist.
Sämtliche
Dioden sind erforderlich, um ein Signal von einer Zeilenleitung
zu einer Spaltenleitung oder umgekehrt zu leiten, um diese Tastenauslesung
oder Tastenabtastoperation durchzuführen. Nachteil der bekannten
Tastatur und Vorrichtung ist, dass diese keine ausreichende Flexibilität im Hinblick
auf Anordnung, Ausführungsform
und Zuordnung zusätzlicher Funktionen
bieten, da jeder Schnittpunkt zwischen einer Zeilen- und Spaltenleitung
entweder von dem Schalter oder der Diode belegt ist. Dieses führt zu einer
unerwünschten
Inflexibilität
des Einsatzes der bekannten Tastaturen in der Praxis.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Tastatur und eine Vorrichtung mit einer solchen Tastatur vorzusehen,
welche eine größere Flexibilität in der
Verwendung verschiedener Tastaturarten aufweisen, indem die Möglichkeit
geboten wird, jedem einzelnen Tastenfeld einstellbare und wählbare Funktionen
zuzuordnen.
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Zu diesem Zweck ist die vorliegende
Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Tastenpositionen
mit Tasten versehen ist, und dass bei mindestens einer der Tastenpositionen, welche
nicht mit einer Taste versehen ist, eine Moduseinstelloption vorgesehen
ist. Der der Erfindung zu Grunde liegende Grundgedanke ist, dass
Positionen auf einer Tastatur, welche nicht von Tasten belegt sind,
gegen Moduseinstelloptio nen ausgewechselt und verwendet werden können, um
diese Optionen zu implementieren. Im Allgemeinen ist das Verhältnis, in
welchem die nicht belegten Tasten gegen eine Moduseinstelloption
ausgewechselt werden können, von
der Art der verwendeten Tastatur abhängig. Moduseinstelloptionen
dienen dazu, den Mikroprozessor mit Funktionsmerkmalinformationen,
wie zum Beispiel Informationen über
Puls- oder Tonwahl/Parameter, Pulsrate, Pulszeit, Impulsbreite,
Impulspausenverhältnis,
Rufinelodieart, Zeitsteuerungsinformationen sowie weiteren Informationen,
welche je nach Land unterschiedlich sein können oder nicht, zu versehen.
In der Praxis werden Moduseinstelloptionen durch Software, welche
in dem Mikroprozessor zu Beginn eines Arbeitsabschnitts abläuft, eingestellt und
ausgelesen bzw. abgefragt. Des Weiteren ist es ein Vorteil der vorliegenden
Erfindung, dass die Anzahl der Anschlussstifte auf dem integrierten
Schaltkreis des Mikroprozessors durch die dargebotene Lösung nicht
erhöht
wird
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In einem Ausführungsbeispiel der Tastatur gemäß der vorliegenden
Erfindung ist diese durch ein matrixartiges oder dreieckförmiges Tastenfeld
dargestellt. Es ist ein Vorteil des Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung, dass die praktisch wichtigen konventionellen und dreieckförmigen Tastaturarten von
Moduseinstelloptionen ohne eine Erhöhung der Anzahl der IC-Anschlussstifte
oder negative Auswirkung auf die Komplexität der Tastenabtastprogramme
oder Abfrageprogramme zur Moduseinstellung profitieren können.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 – eine konventionelle
Matrixtastatur;
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2 – die Tastatur
von 1, welche die Diodenanzahl
erweiternde Dioden aufweist;
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3 – ein mögliches,
erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
einer konventionellen Matrixtastatur, welche mit Moduseinstelloptionen
in Form von Diodenoptionen versehen ist;
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4 – ein weiteres
mögliches,
erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
einer dreieckförmigen Tastatur,
welche mit Moduseinstelloptionen in Form von Diodenoptionen versehen
ist; sowie
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5 – eine Schemaansicht
einer erfindungsgemäßen Anordnung,
welche mit einer Tastatur von 4 oder 5 versehen ist.
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1 zeigt
eine Matrixtastatur 1, die mit Zeilenleitungen R1 ....
R3 sowie Spaltenleitungen C1 ... C3 eines schematisch dargestellten,
integrierten Schaltkreises (IC) 2 verbunden ist. Die Zeilenleitungen
R1 ... R3 sowie die Spaltenleitungen C1 ... C3 sind gewöhnlich mit
Eingangs-/Ausgangs-(I/O)-Anschlüssen
des ICs verbunden. Die Tastatur 1 ist mit Tasten in Form
von Schaltern versehen, wobei Ziffern 1 .... 9 durch
ovale Symbole gekennzeichnet sind. In dem integrierten Schaltkreis 2 wird
ein Abfrage- bzw. Abtastvorgang mit Hilfe einer geeigneten Software durchgeführt, welche
zumindest erkennen kann, welche der Tasten aktiviert ist.
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Zunächst wird nun im Hinblick auf
dieses Ausführungsbeispiel
ein möglicher
Abtastvorgang erläutert.
Angenommen, Leitungen C1 ... C3 dienen als Eingang und weisen einen
internen Pull-Up auf, was bedeutet, dass sie sich auf einem hohen
Logikpegel befinden, während
Leitungen R1 ... R3 als Ausgang dienen und sich auf einem niedrigen
Logikpegel befinden. Das Abtasten kann nach Ermitteln eines Übergangs
an Eingangsspaltenleitungen C1 ... C3 durch Anwenden einer OR-Funktion
begonnen werden. Hierdurch wird die Möglichkeit geboten, bei dem Prozessor
in dem IC 2 eine Tastaturunterbrechung zu bewirken. Ausgangsleitungen
R1 ... R3 werden wie folgt abgetastet, um die betätigte Taste
zu ermitteln:
- – R1 befindet sich auf einem
L-Pegel, R2 und R3 auf einem H-Pegel, somit kann die Betätigung einer
der Tasten (1), (2) oder (3) festgestellt
werden;
- – R2
befindet sich auf einem L-Pegel, R1 und R3 auf einem H-Pegel, somit
kann die Betätigung
einer der Tasten (4), (5) oder (6) festgestellt
werden; und
- – R3
befindet sich auf einem L-Pegel, R1 und R2 auf einem H-Pegel, somit
kann die Betätigung
einer der Tasten (7), (8) oder (9) festgestellt
werden.
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Nach Freigabe der gedrückten Taste
und Nachweisen, dass keine Taste gedrückt ist, befinden sich Ausgangsleitungen
R1 ... R3 erneut auf einem L-Pegel, bereit, einen nächsten Übergang
bei Drücken
einer Taste nachzuweisen. In diesem speziellen Fall stellen C1 ...
C3 Eingänge
dar und werden nicht abgetastet.
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2 zeigt
die konventionelle Tastatur 1, welche mit zusätzlichen
Dioden 3...5 versehen ist, die dazu dienen, die Anzahl
erfassbarer Tasten zu erweitern, in diesem Falle zu verdoppeln,
wobei die gleiche Anzahl Leitungen R1 ... R3 und C1 ... C3 verwendet wird.
Das Abtasten findet kontinuierlich statt und kann wie folgt durchgeführt werden:
- – Trennen
(= auf L-Pegel stellen) von C1, Leitungen R1 ... R3 und C2 ... C3
dienen als Eingänge, welche
durch einen zuvor erwähnten
Pull-Up auf einen hohen Logikpegel gesetzt werden.
- – Abtastung
von R1. Befindet sich R1 auf einem H-Pegel, so heißt dieses,
dass Tasten (1) und (*) nicht gedrückt sind;
- – Abtastung
von R2. Befindet sich R2 ebenfalls auf einem H-Pegel, so heißt dieses,
dass Tasten (4) und (M1) nicht gedrückt sind;
- – Abtastung
von R3. Davon ausgehend, dass sich R3 auf einem niedrigen Logikpegel
befindet, ist entweder Taste (7) oder Taste (M4) gedrückt;
- – Da
sich in diesem Beispiel R3 nun auf einem L-Pegel befindet, wird
R3 nun getrennt (als Ausgang) und C 1 wird abgetastet (nun als Eingang). Befindet
sich C1 auf einem L-Pegel, ist Taste (7) gedrückt, andernfals
bleibt C1 auf einem H-Pegel und Taste (M4) ist gedrückt.
- – Danach
wird C1 erneut zu einem Eingang, C2 wird getrennt, und der Vorgang
wird, wie oben beschrieben, wiederholt;
- – Dieser
Vorgang wird für
sämtliche
Leitungen wiederholt und beginnt dann erneut.
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3 zeigt
ein mögliches
Ausführungsbeispiel,
bei welchem einige der möglichen
Tastenpositionen gegen Moduseinstelloptionen, hier als Diodenoptionen
dargestellt, ausgewechselt werden. Die Diodenoptionen werden durch
das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von Dioden d1 ... d9 realisiert. Es
sei erwähnt,
dass bei dem IC 2 kein zusätzlicher Diodenpinanschluss
erforderlich ist. Das Abtasten der Diodenoptionen findet in einer
Anfangsphase ohne jede Tastenfunktion statt. Das recht einfache Abtasten
der Diodenoption erfolgt, indem ein Logic-Low-Signal der jeweiligen
Leitung C1 ... C3 zugeführt
wird, während
sich R1 ... R3 auf einem Logic-High-Pegel befinden. Ein wiederholtes
Abtasten von R1 ... R3 zeigt Informationen darüber, welche der Dioden vorhanden
ist und welche nicht, wodurch dem Mikroprozessor in IC2 die gewünschten
Moduseinstellinformationen zugeführt
werden.
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Bisher sind Matrixtastaturen 1 mit
Moduseinstelloptionen beschrieben worden, welche in einem Verhältnis von
1 : 1 durch eine mögliche
Tastaturtaste ersetzt werden. Die erläuterten 6 I/O IC-Pins sehen eine
maximale Anzahl von 9 erfassbaren Tasten vor, welche bei Vorhandensein
der die Tastenanzahl erweiternden Dioden 3–5 verdoppelt
wird. 12 I/O IC-Pins bewirken ein solches Maximum von 36, welches
ebenfalls verdoppelt wird, wenn die Tastenanzahl erweiternde Dioden
verwendet werden. Alle Arten von Tastaturanordnungen können von
Moduseinstelloptionen profitieren. Die wichtige Klasse der Dreiecksmatrixtastatur,
welche nun in Bezug auf diese Optionen und das Abtasten derselben
weiter beschrieben wird, sieht eine maximale Anzahl von 66 bei 12
I/O IC-Pins vor, während
die Verwendung von die Tastenanzahl erweiternden Dioden allein ein
solches Maximum von 198 ergibt, welches dreimal der Maximalanzahl
entspricht.
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4 zeigt
IC2, welcher in diesem spezifischen Ausführungsbeispiel über Anschlüsse P1 ... P3
mit einer dreieckförmigen
Tastatur 1 verbunden ist, die mit zusätzlichen, die Tastenanzahl
erweiternden Dioden 6...9 und, aus Gründen der
Vereinfachung der Beschreibung, lediglich mit einer Betriebseinstellmodus-Diode
O1 versehen ist. Das kontinuierliche Abtasten zur Ermittlung einer
einzelnen Taste, welche gedrückt
ist, wird hier nicht weiter beschrieben, da es verschiedene Möglichkeiten
gibt, die Abtastung vorzunehmen, welche für sich selbst sprechen und
nicht weiter zu erörtern
sind. Die Durchführung
der Abtastung könnte
bei den möglichen
Moduseinstelldioden in einer dreieckförmigen Tastatur gemäß 4 entlang den folgenden Leitungen
versucht werden:
- – Befindet sich P1 bei Abtasten
auf einem L-Pegel, weist PO auf Grund von O1 einen logischen Zustand
L auf;
- – PO
befindet sich ebenfalls auf einem L-Pegel, wenn Taste (7)
gedrückt
ist;
- – Bei
umgekehrter Polarität
wird P1 nicht von PO beeinflusst.
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Die Schlussfolgerung ist, dass keine
eindeutige Entscheidung in Bezug auf das Drücken von Taste (7)
oder das Vorhandensein von Moduseinstelldiode O1 erzielt werden
kann. Somit kann in diesem Beispiel Taste (7) nicht in
Verbindung mit Diode O1 verwendet werden, wenn während dieses anfänglichen Abtastens
keine Tastenfunktion besteht. Die Realisierung einer Moduseinstelloption
in einer dreieckförmigen
Tastatur mit, die Tastenanzahl erweiternden Dioden kostet daher,
auch bei Umkehrung der Polarität
von O1, zwei Tastenpositionen. Jedoch bleiben im Hinblick auf die
zuvor erwähnte
Verdreifachung der maximal nachweisbaren Tasten bei solchen Tastenfeldern
stets genügend
Tastenpositionen übrig, welche
nicht für
Tasten verwendet werden und nun vorteilhafterweise als Moduseinstelloptionen
benutzt werden können.
Der Fortschrittsgrad der Software, welche erforder lich ist, um
die Moduseinstelloptionen abzutasten, ist im Allgemeinen davon abhängig, ob
der Software diese Tastenpositionen, bei welchen stattdessen Moduseinstelloptionen
erwartet werden können,
bekannt sein sollten oder nicht. Die Moduseinstellungen, welche
während
des Abtastens nachgewiesen werden, werden von der Software verarbeitet
und in einem Speicher # des Mikroprozessors gespeichert, um die
Maßnahmen
zu ergreifen, welche in Bezug auf das Resultat des die Moduseinstellungen
nachweisenden Abtastvorgangs als erforderlich angesehen werden.
Beispiele dieser Maßnahmen
sind z. B. die aktuelle Einstellung von Puls- oder Tonwahl/Parameter,
Pulsrate, Pulszeit, Impulsbreite, Impulspausenverhältnis, Rudmelodieart,
Zeitsteuerungsparameter usw.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht
auf Moduseinstelloptionen, welche mit Hilfe von einseitig gerichteten,
leitenden Mitteln, im Allgemeinen Halbleitermitteln, wie zum Beispiel
Dioden, realisiert werden, beschränkt. In erster Linie sind ebenfalls
Widerstandsmittel als Moduseinstellmittel einsetzbar. In diesem
Falle stellen jedoch die Stromsenkungs- und/oder die Stromlieferungsfähigkeiten
der IC I/O-Anschlüsse
P1 ... P3 sowie der Widerstandsmittelwert ein Problem dar, mit welchem
Fachkundige der Mikroprozessor- und Tastenfeldtechnik ohne Schwierigkeiten
umgehen können.
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5 zeigt
eine schematisch dargestellte Anordnung 10, welche mit
mindestens einer, mit dem IC 2 verbundenen Tastatur 1 versehen
ist. Die Anordnung 10 weist ferner einen, an eine Antenne 12 gekoppelten
Sender-Empfänger 11,
eine, mit dem Sender-Empfänger verbundene
Audioeinheit 13 mit einem Lautsprecher 14 sowie
eine Leistungseinheit 15 auf, welche im Allgemeinen mit
jedem der Bauelemente 1, 2, 11 und 13 verbunden
ist. Die Anordnung 10 könnte
durch eine elektronische Anordnung, zum Beispiel einen Computer,
ein Steuerelement, wie zum Beispiel eine Fernsteuerung für Audio,
Video, CD usw., oder eine Telekommunikationsvorrichtung, wie zum
Beispiel ein ortsfestes, zellulares oder schnurloses Telefon, dargestellt
sein. Die Anordnung könnte
ebenfalls in ein Netz, wie zum Beispiel ein lokales Netz (LAN) oder
ein Weitverkehrsnetz (WAN), integriert sein.