EP0063686B1 - Switching circuit with a block of keys - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/18—Selecting circuits
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-
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
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- G10H1/22—Selecting circuits for suppressing tones; Preference networks
Definitions
- the invention relates to a circuit arrangement with a key switch block.
- a key switch block is to be understood as a group of switches (at least two), the contact of which is closed only during actuation (tapping), the switches being functionally linked in this way. that only the last actuated "applies", but the others "then become invalid.”
- the switches are therefore not interlocked mechanically, but electrically.
- a control lamp is assigned to each switch so that the user can recognize which switch is assumed to be actuated.
- Such key switch blocks can be found, for example, in electronic musical instruments; Using the switches, for example, the timbre of the tones is changed in order to simulate different conventional musical instruments.
- the object of the invention is to provide a circuit arrangement with the features specified in the preamble of claim 1, in which the switch can be queried with a minimum of effort, in particular with regard to the wiring and with extensive use of the existing components.
- the control unit 10 serially delivers input data via line 12 to a shift register 14. After the shift register has been clocked through once, the binary data are on the read outputs 16.1, 16.2, ... 16.n of the shift register 14. It is assumed that one was actuated last Switches 18.1, 18.2, ..., 18.n are assigned a level “O” on the assigned output line 16; the outputs 16 are associated with the switch, for. B. in his button arranged lamp 20.1, 20.2, ..., 20.n connected. Since the other terminals of the lamps 20 are together on a rail 22 which carries a high level “V”, the lamp in question lights up.
- the switches 18 are equipped with work contacts. One of the terminals is connected to the assigned output 16 of the shift register 14, while the other terminal, connected to a signaling line 24, is briefly connected to the first one by tapping the switch.
- the signaling line 24 is also in the switch actuation pauses via a series resistor 26 at the high level V.
- the control unit 10 In order to determine whether a switch is tapped, and which one is, the control unit 10 deletes the contents of the shift register 14 at certain time intervals via the erase line 28, so that the level O is present at all outputs 16 at the same time. If at this point in time any of the switches 18 x is closed, the "O" level accordingly appears on the signaling line 24. The control unit then begins to shift high-level bits through the shift register, the shift being provided by the clock on line 30 until the same output line is polled again 16 times in the next cycle.
- a V-level then reaches signaling line 24 via the still closed switch, and the number of high-level bits that have been generated by the control unit from the beginning of the shift cycle identifies the position of the relevant switch 18 x in the serial data sequence at the output of the Shift registers.
- control unit 10 can also give zeros for a shift cycle over the serial data input until, as before, the zero level is switched through the switch 18 x on the signaling line. This reduces the number of lines from four to three, but increases the effort in the control unit due to the larger number of data to be processed.
- the content of the shift register is deleted with each interrogation process and is rebuilt. Of course, this is undesirable if the switches 18 are operated relatively rarely.
- the content of the shift register can initially remain undeleted during the interrogation cycle by unlocking the interrogation pulse from the erase line 28 '- as shown in FIG. 2 - AND gates 32.1, 32.2, ..., 32.n, which between Output lines 16.1, 16.2, ..., 16.n and the switches 18.1, 18.2, ..., 18.n are connected.
- the number of switches 18 with indicator lights 20 are not limited to the four or three shown.
- the shift register 14 is commercially available; if there are more switches than the storage capacity of the shift register, additional shift registers can be added.
- the interrogation pulse on the erase line 28 need only be generated approximately every 100 ms, for the duration of a sequence.
- switch interrogation pulse briefly replaces all lamps 20 under operating voltage, but that the pulse duty factor is far too low to make the lamps light up, of course with the exception of the lamp which is intended to indicate the typed switch anyway.
- circuit arrangement described eliminates the need for additional flip-flops, which are usually connected downstream of mechanical switches because of any contact bouncing.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einem Tastschalterblock. Unter einem Tastschalterblock. Unter einem Tastschalterblock soll eine Gruppe von Schaltern (mindestens zwei) verstanden werden, deren Kontakt nur während des Betätigens (Antippens) geschlossen wird, wobei die Schalter funktionell so verknüpft sind. daß nur der jeweils zuletzt betätigte « gilt », die übrigen aber daraufhin « ungültig werden. Die Schalter sind also nicht mechanisch, sondern elektrisch gegeneinander verriegelt. Damit der Benutzer erkennen kann, welcher Schalter als betätigt angenommen wird, ist jedem Schalter eine Kontroll-Lampe zugeordnet.The invention relates to a circuit arrangement with a key switch block. Under a push button block. A key switch block is to be understood as a group of switches (at least two), the contact of which is closed only during actuation (tapping), the switches being functionally linked in this way. that only the last actuated "applies", but the others "then become invalid." The switches are therefore not interlocked mechanically, but electrically. A control lamp is assigned to each switch so that the user can recognize which switch is assumed to be actuated.
Derartige Tastschalterblöcke finden sich beispielsweise in elektronischen Musikinstrumenten ; mittels der Schalter wird beispielsweise die Klangfarbe der Töne verändert, um unterschiedliche konventionelle Musikinstrumente zu simulieren.Such key switch blocks can be found, for example, in electronic musical instruments; Using the switches, for example, the timbre of the tones is changed in order to simulate different conventional musical instruments.
Es ist bekannt, jeder Kontroll-Lampe eine der parallelen Ausgänge eines Schieberegisters zuzuordnen. Von einer Steuereinheit werden Binärdaten seriell durch das Schieberegister geschoben, um sie zu einer gesteuerten Baugruppe, etwa Filtern, Speichern usw. zu übertragen. An den Registerausgängen steht jedoch ständig der Speicherinhalt in Form von hohem oder niedrigem Pegel, und alle Lampen hängen mit einem Eingang an einer Sammelschiene. Wenn diese beispielsweise hohen Pegel führt, entspricht einem Binärausgang « O des Registers die aufleuchtende Lampe ; alle andern Ausgänge führen dann ebenfalls hohen Pegel, so daß über den andern Lampen keine Potentialdifferenz steht.It is known to assign one of the parallel outputs of a shift register to each control lamp. Binary data are shifted serially through the shift register by a control unit in order to transmit them to a controlled assembly, such as filtering, storing, etc. At the register outputs, however, the memory content is always in the form of high or low levels, and all lamps are connected to an input on a busbar. If, for example, this leads to a high level, the illuminating lamp corresponds to a binary output «O of the register; all other outputs then also have a high level, so that there is no potential difference above the other lamps.
Wenn von diesem Betriebszustand ausgehend (einer der Tastschalter war betätigt worden, die Steuereinheit hat entsprechende Binärdaten geliefert und das Schieberegister entsprechend geladen) ein anderer Schalter getippt wird, muß dies der Steuereinheit rückgemeldet werden, damit diese das Schieberegister entsprechend umlädt. - Man könnte natürlich von jedem einzelnen Schalter eine Leitungsverbindung zur Steuereinheit führen oder die Schalter mit einem gesonderten Multiplexer abfragen, doch würde dies insbesondere bei einer großen Anzahl von Schaltern im Schalterblock einen erheblichen Aufwand bedingen.If, starting from this operating state (one of the pushbutton switches was actuated, the control unit supplied the corresponding binary data and the shift register was loaded accordingly), another switch is tapped, this must be reported back to the control unit so that it reloads the shift register accordingly. - Of course, one could lead a line connection from each individual switch to the control unit or query the switches with a separate multiplexer, but this would require considerable effort, in particular with a large number of switches in the switch block.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen zu schaffen, bei der die Abfrage der Schalter mit einem Minimum an Aufwand, insbesondere hinsichtlich der Verdrahtung und unter weitgehender Verwendung der vorhandenen Bauteile ermöglicht ist.The object of the invention is to provide a circuit arrangement with the features specified in the preamble of claim 1, in which the switch can be queried with a minimum of effort, in particular with regard to the wiring and with extensive use of the existing components.
Die gemäß der Erfindung vorgesehene Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ; die Unteransprüche definieren zweckmäßige und vorteilhafte ..Weiterbildungen der Erfindung.The solution to this problem provided according to the invention results from the characterizing part of claim 1; the subclaims define expedient and advantageous developments of the invention.
Man kann aus der detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele entnehmen, daß nur vier oder sogar nur drei Leitungen zwischen der Steuereinheit und dem Tastschalterblock benötigt werden, je nachdem, wieviel Datenverarbeitungskapazität die Steuereinheit zur Verfügung stellen kann. Auf weitere Vorteile wird im Laufe der folgenden Beschreibung hingewiesen.It can be seen from the detailed description of the exemplary embodiments that only four or even only three lines are required between the control unit and the key switch block, depending on how much data processing capacity the control unit can provide. Further advantages are pointed out in the course of the following description.
Der Gegenstand der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen erläutert.
- Figur 1 ist eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung, und
- Figur 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 1 in analoger Darstellung.
- Figure 1 is a schematic representation of the circuit arrangement according to the invention, and
- Figure 2 shows a modified embodiment of the arrangement of FIG. 1 in an analog representation.
Die Steuereinheit 10 liefert seriell Eingangsdaten über Leitung 12 an ein Schieberegister 14. Nachdem das Schieberegister einmal durchgetaktet ist, stehen die binären Daten auf den Leseausgängen 16.1, 16.2, ... 16.n des Schieberegisters 14. Es sei angenommen, daß einem zuletzt betätigten Schalter 18.1, 18.2, ..., 18.n ein Pegel « O auf der zugeordneten Ausgangsleitung 16 zugeordnet sei ; die Ausgänge 16 sind mit der jeweils zu dem Schalter gehörenden, z. B. in seiner Taste angeordneten Lampe 20.1, 20.2, ..., 20.n verbunden. Da die anderen Klemmen der Lampen 20 gemeinsam an einer hohen Pegel « V » führenden Schiene 22 liegen, leuchtet die betreffende Lampe auf.The
Die Schalter 18 sind mit Arbeitskontakten ausgestattet. Ihre eine Klemme ist mit dem zugeordneten Ausgang 16 des Schieberegisters 14 verbunden, während die andere Klemme, mit einer Signalisierleitung 24 verbunden, beim Betätigen des Schalters durch Antippen kurzzeitig mit der ersten durchverbunden wird. Die Signalisierleitung 24 liegt in den Schalter-Betätigungspausen über einen Vorwiderstand 26 ebenfalls an dem hohen Pegel V.The switches 18 are equipped with work contacts. One of the terminals is connected to the assigned output 16 of the
Um festzustellen, ob ein Schalter angetippt wird, und welcher das ist, werden von der Steuereinheit 10 aus über die Löschleitung 28 in bestimmten zeitlichen Abständen die Inhalte des Schieberegisters 14 gelöscht, so daß an allen Ausgängen 16 gleichzeitig der Pegel O steht. Ist zu diesem Zeitpunkt irgendeiner der Schalter 18x geschlossen, erscheint auf der Signalisierleitung 24 demgemäß der Pegel « O ». Daraufhin beginnt die Steuereinheit, Hochpegelbits durch das Schieberegister zu schieben, wobei die Verschiebung durch den Takt auf Leitung 30 vorgesehen ist, und zwar solange, bis beim nächsten Zyklus wieder dieselbe Ausgangsleitung 16x abgefragt wird. Über den noch geschlossenen Schalter gelangt dann ein V-Pegel auf Signalisierleitung 24, und die Anzahl der Hochpegelbits, die bis dahin ab Beginn des Schiebezyklus von der Steuereinheit erzeugt worden sind, identifiziert die Position des betreffenden Schalters 18x in der seriellen Datenfolge am Ausgang des Schieberegisters.In order to determine whether a switch is tapped, and which one is, the
Anstelle des Abfragesignals auf der Löschleitung 28 kann man auch von der Steuereinheit 10 aus einen Schiebezyklus lang Nullen über den seriellen Dateneingang geben, bis auf der Signalisierleitung, wie zuvor, der Nullpegel über den Schalter 18x durchgeschaltet wird. Damit wird die Anzahl der Leitungen von vier auf drei verringert, doch vergrößert sich der Aufwand in der Steuereinheit wegen der größeren Zahl der zu verarbeitenden Daten.Instead of the interrogation signal on the
Bei dem insoweit beschriebenen Ausführungsbeispiel wird bei jedem Abfragevorgang der Inhalt des Schieberegisters gelöscht und wird neu aufgebaut. Dies ist natürlich dann unerwünscht, wenn die Schalter 18 relativ selten betätigt werden. Um die Steuereinheit zu entlasten, kann der Inhalt des Schieberegisters beim Abfragezyklus zunächst ungelöscht bleiben, indem der Abfrageimpuls von Löschleitung 28' - wie in Fig. 2 dargestellt - UND-Gatter 32.1, 32.2, ..., 32.n entsperrt, die zwischen Ausgangsleitungen 16.1, 16.2, ..., 16.n und die Schalter 18.1, 18.2, ..., 18.n gelegt sind.In the exemplary embodiment described so far, the content of the shift register is deleted with each interrogation process and is rebuilt. Of course, this is undesirable if the switches 18 are operated relatively rarely. In order to relieve the control unit, the content of the shift register can initially remain undeleted during the interrogation cycle by unlocking the interrogation pulse from the erase line 28 '- as shown in FIG. 2 - AND gates 32.1, 32.2, ..., 32.n, which between Output lines 16.1, 16.2, ..., 16.n and the switches 18.1, 18.2, ..., 18.n are connected.
Es versteht sich, daß die Anzahl der Schalter 18 mit Kontrollampen 20 nicht auf die dargestellten vier bzw. drei beschränkt sind. Das Schieberegister 14 ist handelsüblich ; sind mehr Schalter vorhanden, als der Speicherkapazität des Schieberegisters entspricht, können weitere Schieberegister nachgeschaltet werden.It is understood that the number of switches 18 with indicator lights 20 are not limited to the four or three shown. The
Der Abfrageimpuls auf der Löschleitung 28 braucht im obenerwähnten Anwendungsfall nur etwa alle 100 ms erzeugt zu werden, und zwar für die Dauer einer Sequenz.In the above-mentioned application, the interrogation pulse on the
Werden versehentlich gleichzeitig mehrere Tastschalter 18 gedrückt, so wird der in der Schiebesequenz letzte als derjenige identifiziert, der als betätigt gelten soll, wie man leicht einsieht.If several pushbutton switches 18 are accidentally pressed at the same time, the last one in the sliding sequence is identified as the one that is to be regarded as actuated, as one can easily see.
Es ist anzumerken, daß der Schalterabfrageimpuls zwar alle Lampen 20 kurzzeitig unter Betriebsspannung ersetzt, daß aber das Tastverhältnis viel zu gering ist, um die Lampen zum Aufleuchten zu bringen, natürlich mit Ausnahme derjenigen Lampe, die ohnehin den getippten Schalter anzeigen soll.It should be noted that the switch interrogation pulse briefly replaces all lamps 20 under operating voltage, but that the pulse duty factor is far too low to make the lamps light up, of course with the exception of the lamp which is intended to indicate the typed switch anyway.
Ferner ist zu erwähnen, daß die beschriebene Schaltungsanordnung zusätzliche Kippkreise überflüssig macht, die mechanischen Schaltern üblicherweise wegen etwaigen Kontaktprellens nachgeschaltet werden.It should also be mentioned that the circuit arrangement described eliminates the need for additional flip-flops, which are usually connected downstream of mechanical switches because of any contact bouncing.
Ein Äquivalent zur Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Verwendung eines TRISTATE-Schieberegisters mit dem Vorteil, daß die unmittelbare bequeme Verbindung Lampe-Schalter wie in Fig. 1 dann ebenfalls möglich ist.An equivalent to the embodiment according to FIG. 2 is the use of a TRISTATE shift register with the advantage that the direct, convenient connection lamp-switch as in FIG. 1 is then also possible.
Claims (4)
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