FR2650433A1 - KEYBOARD OF TERMINAL GENERAL PUBLIC - Google Patents
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Abstract
Le clavier, comportant un ensemble de touches couplées à un microcontrôleur par une pluralité de conducteurs, est caractérisé en ce que la pluralité de conducteurs forme un réseau unique de couplage R à m conducteurs L1-L8 dont les différentes combinaisons n à n correspondent aux différentes touches T de l'ensemble, chacune à n contacts a1, ... a8 reliés respectivement aux n conducteurs de la combinaison qui lui correspond et à un contact supplémentaire de masse ao relié à un fil de masse Lo que comporte également le clavier. Application : clavier de minitel.The keyboard, comprising a set of keys coupled to a microcontroller by a plurality of conductors, is characterized in that the plurality of conductors form a single R coupling network with m conductors L1-L8 whose different combinations n to n correspond to the different keys T of the set, each with n contacts a1, ... a8 connected respectively to the n conductors of the combination which corresponds to it and to an additional ground contact ao connected to a ground wire Lo which also comprises the keyboard. Application: minitel keyboard.
Description
Clavier de terminal grand publie La présente invention porte sur lesLarge Terminal Keyboard Publishes The present invention relates to
claviers de terminaux et en partioulier sur les claviers de terminaux de grande diffusion qui présentent un nombre de touches relativement faible par rapport à celui des claviers d'équipements professionnels. Les terminaux grand publie, par exemple les terminaux vidéotex tels que eeux oonnus sous la dénomination Minitel, ont leur clavier présentant un nombre de touches allant en général de 60 à 80. En comparaison, les claviers d'équipements professionnels sont pour la plupart d'entre eux des claviers à plus de 100 touches. Dans ces deux types de matériel, un microcontr8leur assure notamment la sorutation du clavier. Le microcontr8leur est dimensionné selon le type de matériel concerné, en regard des fonctions qui lui sont affectées. Dans les terminaux grand public, le microcontrÈleur est également dimensionné en tenant compte d'un objectif de coût terminal keyboards and in particular on the keypads of large-scale terminals which have a relatively small number of keys compared to that of the keyboards of professional equipment. Large terminals publish, for example videotex terminals such as those known under the name Minitel, have their keyboard having a number of keys generally ranging from 60 to 80. In comparison, keyboards of professional equipment are for the most part between them keyboards with more than 100 keys. In these two types of hardware, a microcontroller provides particular keyboard sorutation. The microcontroller is dimensioned according to the type of material concerned, with regard to the functions assigned to it. In consumer terminals, the microcontroller is also dimensioned taking into account a cost objective
global le plus réduit possible.overall as small as possible.
Quel que soit le type de matériel considéré, la fonction de secrutation de l'état du clavier est une fonction gourmande en aceès sur le microcontrôleur, qui lui sont affectés. Dans les terminaux grand public, cette fonction de scrutation limite les autres fonctions Regardless of the type of hardware considered, the function of secreting the state of the keyboard is a function greedy in ace on the microcontroller, which are assigned to it. In consumer terminals, this polling function limits other functions
possibles et s'oppose à leur optimisation. possible and opposes their optimization.
D'une manière courante, la structure des claviers pour leur scrutation est matricielle: elle utilise un multiplexage en p lignes et q colonnes des liaisons entre les touches et le microcontrôleur, pour un clavier de p x q touches. Ces touches sont chacune à deux contacts reliés l'un à une ligne l'autre à une colonne. A cette matrice sont affectés p + q accès du microcontr81eur qui constituent p sorties correspondant aux p lignes et q entrées correspondant In a common way, the structure of the keyboards for their scanning is matrix: it uses a multiplexing in p lines and q columns links between the keys and the microcontroller, for a keyboard of p x q keys. These keys are each two contacts connected to one line to another to a column. To this matrix are assigned p + q microcontroller access constituting p outputs corresponding to p lines and q corresponding entries
aux q colonnes.to the q columns.
Chaque touche correspond à la sélection de l'une des entrées et de l'une des sorties, dont la ligne et la colonne correspondantes de la matrice sont reliées l'une à l'autre quand la touche est enfoncée. La sorutation du clavier se fait donc de manière séquentielle par sélection des différentes sorties, l'une après l'autre, et Each key corresponds to the selection of one of the inputs and one of the outputs, whose corresponding row and column of the matrix are connected to each other when the key is depressed. The sorutation of the keyboard is therefore done sequentially by selecting the different outputs, one after the other, and
par détection des états des entrées pour chaque sortie sélectionnée. by detecting the states of the inputs for each selected output.
-2 - Pour cette scrutation du clavier, les q entrées sont reliées à des résistances individuelles de rappel et les p sorties sont isolées les unes des autres par des diodes, chacune associée à chaque touche et montée entre chaque ligne et chaque colonne avec la touche concernée, ou sont montées en collecteur ouvert. La structure matricielle à diodes est réalisée sur un support en circuit imprimé; celle sans diodes est réalisée sur un support souple tel que connu -2 - For this scan of the keyboard, the q inputs are connected to individual resistors and the p outputs are isolated from each other by diodes, each associated with each key and mounted between each line and each column with the key concerned, or are installed as open collectors. The diode matrix structure is made on a printed circuit support; that without diodes is performed on a flexible support as known
sous la marque "Mylar".under the brand name "Mylar".
La présente invention a pour but de réduire le nombre d'accès du microcontr6leur affectés à la fonction de scrutation d'un clavier The present invention aims to reduce the number of microcontroller accesses assigned to the scanning function of a keyboard
de terminal grand public.consumer terminal.
Elle a pour objet un clavier de terminal grand public, comportant un ensemble de touches simples à contacts couplés pour la scrutation du clavier à un microcontrôleur par une pluralité de conducteurs reliés individuellement à des accès du microcontrôleur, caractérisé en ce que la pluralité de conducteurs forme un réseau unique de couplage présentant un nombre limité m de conducteurs dont les différentes combinaisons possibles n à n correspondent aux différentes touches dudit ensemble, chacune à n contacts reliés respectivement aux n conducteurs de la combinaison qui lui correspond, n étant It relates to a consumer terminal keyboard, comprising a set of single keys with coupled contacts for scanning the keyboard to a microcontroller by a plurality of conductors individually connected to accesses of the microcontroller, characterized in that the plurality of conductors form a single coupling network having a limited number m of conductors whose different possible combinations n to n correspond to the different keys of said set, each with n contacts respectively connected to the n conductors of the corresponding combination, n being
un nombre au moins égal à 2 et au plus égal à m/2. a number at least equal to 2 and at most equal to m / 2.
Selon une autre caractéristique, ledit clavier de terminal grand public comporte, en outre, un fil de masse ramené au niveau de chaque touche dudit ensemble sur un contact supplémentaire de masse associé aux n contacts pour les n conducteurs parmi les m According to another feature, said consumer terminal keyboard further comprises a ground wire brought to each key of said set on an additional ground contact associated with the n contacts for the n conductors among the m
du réseau, qui leur sont reliés, assurant la mise à la masse des - network, which are connected to them, ensuring the grounding of -
n conducteurs de la combinaison correspondant à la touche considérée, lorsqu'elle est enfoncée, et permettant une scrutation directe du clavier, en une seule lecture de l'état des m conducteurs dans n drivers of the combination corresponding to the key considered, when pressed, and allowing a direct scan of the keyboard, in a single reading of the state of the m drivers in
le microcontrôleur.the microcontroller.
En particulier chacune des touches simples dudit ensemble présente 2 ou 3 contacts pour les conducteurs de la combinaison correspondante, avec les différentes combinaisons des m conducteurs In particular each of the single keys of said set has 2 or 3 contacts for the drivers of the corresponding combination, with the different combinations of the m drivers
définies en correspondance 2 à 2 ou 3 par 3. defined in correspondence 2 to 2 or 3 by 3.
Les caractéristiques et les avantages de la présente invention - 3 - The features and advantages of the present invention - 3 -
ressortiront de la description d'exemples de réalisation illustrés will emerge from the description of exemplary embodiments illustrated
dans le dessin ci-annexé. Dans ce dessin: - les figures 1 et 2 donnent le schéma d'un clavier selon l'invention, avec et sans masse, respectivement, ramenée au niveau de chacune de ses touches, - les figures 3 et 4 donnent le schéma d'un autre exemple de réalisation d'un clavier selon l'invention, également avec et sans masse ramenée in the attached drawing. In this drawing: FIGS. 1 and 2 show the diagram of a keyboard according to the invention, with and without mass, respectively, reduced at the level of each of its keys; FIGS. 3 and 4 give the diagram of a another embodiment of a keyboard according to the invention, also with and without mass brought back
au niveau de chacune de ses touches. at each of its keys.
Dans ces figures, on a utilisé les mêmes références pour In these figures, the same references have been used for
désigner les éléments identiques ou comparables. designate identical or comparable elements.
Les figures 1 et 2 correspondent à un clavier comportant vingt huit touches T et un réseau R de huit conducteurs L1 à L8 FIGS. 1 and 2 correspond to a keyboard comprising twenty-eight keys T and a network R of eight conductors L1 to L8
qui couplent les touches.T à un microcontrôleur 10 pour sa scrutation. which couple the keys.T to a microcontroller 10 for its scan.
Les figures 3 et4 correspondent à un clavier comportant vingt touches T et un autre réseau R de six conducteurs L1 à L6 qui couplent les touches T au mierocontrôleur. Dans les figures 1 et 3, le clavier Figures 3 and 4 correspond to a keyboard with twenty T keys and another network R of six conductors L1 to L6 which couple the T keys to the microcontroller. In Figures 1 and 3, the keyboard
comporte, en outre, un fil de masse Lo associé au réseau R de conduc- further comprises a ground wire Lo associated with the conductor network R
teurs; dans les figures 2 et 4, le clavier ne comporte pas ce tors; in Figures 2 and 4, the keyboard does not have this
fil de masse.ground wire.
Dans ces différents exemples, les touches T sont des touches dites touches simples, pour lesquelles une seule touche est enfoncée à la fois et est détectée, et non des touches de fonction pour lesquelles l'enfoncement simultané de plusieurs touches est valide In these various examples, the keys T are so-called single key keys, for which only one key is pressed at a time and is detected, and not function keys for which the simultaneous pressing of several keys is valid.
et correspond à une fonction.and corresponds to a function.
Dans les figures 1 et 2, ce sont les différentes combinaisons possibles deux à deux des huit conducteurs L1 à L8 qui donnent le nombre de touches du clavier, chacune de ces combinaisons correspond à l'une des différentes touches du clavier. Chaque touche comporte donc, pour les deux des huit conducteurs de la combinaison concernée par la touche considérée, deux contacts reliés à l'un et l'autre de ces deux conducteurs, respectivement. Ces deux contacts sont désignés par la lettre a accompagnée, pour chacun d'entre eux, de la référence numérique qui est associée à la lettre L du conducteur auquel le contact est relié, soit donc pour chacun d'eux par l'une In Figures 1 and 2, it is the different combinations possible two by two of the eight conductors L1 to L8 which give the number of keys of the keyboard, each of these combinations corresponds to one of the different keys of the keyboard. Each key therefore comprises, for the two of the eight drivers of the combination concerned by the key considered, two contacts connected to one and the other of these two conductors, respectively. These two contacts are designated by the letter accompanied by, for each of them, the numerical reference which is associated with the letter L of the driver to whom the contact is connected, ie for each of them by one of them.
des référenoces al à a8.referenoces al to a8.
-4 - Par contre, dans les figures 3 et 4, ce sont les différentes combinaisons trois à trois des six conducteurs L1i à L6 du réseau R qui donnent le nombre de touches du clavier résultant. Ces différentes combinaisons des conducteurs du réseau correspondent aussi aux différentes touches du clavier. Les touches du clavier comportent alors chacune trois contacts reliés chacun à l'un des trois conducteurs de la combinaison qui correspond à la touche considérée. Ces trois contacts sont repérés pareillement par la lettre a accompagnée de la référence numérique associée à la lettre L du conducteur On the other hand, in FIGS. 3 and 4, it is the various three to three combinations of the six conductors L1i to L6 of the network R that give the number of keys of the resulting keyboard. These different combinations of the network conductors also correspond to the different keys of the keyboard. The keys of the keyboard then each comprise three contacts each connected to one of the three drivers of the combination that corresponds to the considered key. These three contacts are similarly marked by the letter a accompanied by the numerical reference associated with the letter L of the driver
relié à chacun d'eux, soit par la référence al à a6 selon le cas. connected to each of them, either by the reference al to a6 as the case may be.
Le clavier à fil de masse Lo, des figures 1 et 3, a ses touches T qui comportent, en outre, chacune un contact supplémentaire de masse ao. Le fil de masse Lo est ramené en regard de chacune des Lo mass keyboard, Figures 1 and 3, has its keys T which further comprise each an additional mass contact ao. The loop wire Lo is brought back next to each of the
touches o il est relié au contact de masse ao. keys o it is connected to the mass contact ao.
Ces références des touches et de leurs contacts n'ont été portées dans les figures 1 à 4 que sur certains d'entre eux, pour éviter des surchages inutiles. Le nombre de touches dans les exemples illustrés a également été limité volontairement pour des raisons These references of the keys and their contacts have been shown in Figures 1 to 4 only on some of them, to avoid unnecessary overloading. The number of keys in the illustrated examples has also been voluntarily limited for reasons
de clarté des figures.clarity of the figures.
Les conducteurs Ll'à L8, ou L1 à L6, du réseau R de couplage des touches au microcontr8leur sont reliés à des accès individuels P1 à P8, ou P1 à P6, du microcontrôleur 10 pour la scrutation du clavier. Ces accès P sont des entrées/sorties pour les conducteurs non différenciés en un ensemble de lignes et un ensemble de colonnes L1 through L8, or L1 through L6, of the key coupling network R to the microcontroller are connected to individual ports P1 to P8, or P1 to P6, of the microcontroller 10 for scanning the keyboard. These P accesses are inputs / outputs for undifferentiated drivers in a set of rows and a set of columns
d'une structure matricielle et formant entre eux un seul réseau. of a matrix structure and forming between them a single network.
Un circuit 11 ou 11' interne au microcontr8leur permet la scrutation du clavier. Il relie chacun des accès P du microcontrôleur 10 à une entrée E correspondante, pour les claviers selon les figures 1 et 3 et, en outre, à une sortie S également correspondante pour A circuit 11 or 11 'internal to the microcontroller allows the scanning of the keyboard. It connects each of the accesses P of the microcontroller 10 to a corresponding input E, for the keyboards according to FIGS. 1 and 3 and, in addition, to an equally corresponding output S for
les claviers selon les figures 2 et 4. the keyboards according to Figures 2 and 4.
Comme représenté uniquement dans la figure 2 et pour le seul accès P1, le circuit 11 assure la liaison interne de l'accès P1 à une sortie S1 montée en collecteur ouvert par un transistor 12 et à une entrée E1 à laquelle est associée une résistance de rappel As shown only in FIG. 2 and for the only access P1, the circuit 11 provides the internal connection of the access P1 to an output S1 mounted as an open collector by a transistor 12 and to an input E1 with which a resistor E1 is associated. recall
13 mise à une tension positive de référence notée +. 13 set a positive reference voltage rated +.
Comme représent6 uniquement dans la figure 1 et pour le seul accès P1, le circuit 11' n'a qu'une entrée E1 correspondant à cet As represented only in FIG. 1 and for the only access P1, the circuit 11 'has only one input E1 corresponding to this
accès Pl, avec la résistance de rappel i3 qui leur est associée. access P1, with the resistor i3 associated with them.
La scrutation du clavier s'effectue de manière directe pour les claviers avec fil de masse Lo du type de ceux des figures 1 et 3. En effet, lorsqu'une touche queleonque T est enfoncée, elle met à la masse les seuls conducteurs L de la combinaison qui correspond à cette touche. Tous les conducteurs L du réseau sont à un niveau positif sauf ceux mis à la masse par une touche enfoncée. Une seule lecture des états logiques de toutes les entrées E donne directement les conducteurs du réseau R mis à la masse et ceux restant à niveau positif et permet donc la détection de la touche enfoncée correspondant Keyboard scanning is carried out directly for keyboards with Lo ground wire of the type of those of Figures 1 and 3. Indeed, when any key T is depressed, it earths the only conductors L of the combination that corresponds to this key. All network leads L are at a positive level except those grounded by a depressed key. A single reading of the logic states of all inputs E directly gives the network conductors R grounded and those remaining positive level and thus allows the detection of the corresponding pressed key
à la combinaison définie par les conducteurs à la masse. to the combination defined by the drivers to ground.
La sorutation du clavier reste par contre séquentielle pour The sorutation of the keyboard remains cons sequential for
les claviers sans fil de masse du type de ceux des figures 2 et 4. wireless keyboards mass of the type of those of Figures 2 and 4.
Elle est réalisée par balayage du o volt sur les sorties individuelles successives, alors que les autres sorties sont bloquées, et lecture des états des entrées avec le passage de chacun des différentes sorties au o volt, comme pour les claviers de structure matricielle It is performed by scanning the volt on the successive individual outputs, while the other outputs are blocked, and reading the states of the inputs with the passage of each of the different outputs to the volt, as for keyboards of matrix structure
connus.known.
On note en regard de l'ensemble des touches T qui sont toutes des touches simples, qu'un enfoncement multiple de plusieurs touches ne permet pas la détection des touches enfoncées simultanément, We note in front of the set of keys T which are all simple keys, that a multiple depression of several keys does not allow the detection of the keys pressed simultaneously,
il permet par contre une détection de l'enfoncement multiple lui- it allows on the other hand a detection of the multiple depression itself.
même et donc d'une commande correspondante erronée, qui n'est pas same and therefore of a corresponding incorrect command, which is not
exécutée mais est signalée.executed but is reported.
Bien entendu le clavier à réseau unique de conducteurs, associé à l'ensemble des touches simples du clavier pour sa sorutation, peut être adapté à ohaque-équipement particulier dans lequel il est utilisé. Ainhi d'une manière générale le clavier est à réseau unique de m conducteurs dont les différentes combinaisons n à n définissent le nombre de touches simples identiques entre elles du clavier. Ce nombre n est en pratique limité à la valeur 2 ou 3 pour une réalisation aisée des touches, comportant alors chacune n contacts et, le oas échéant, un contact supplémentaire de masse - 6 - lorsque la structure du clavier est avec un fil de masse, comme dans les figures 1 et 2. Le nombre n sera de toute manière inférieur Of course the single-conductor keyboard, associated with all the simple keys of the keyboard for its sorutation, can be adapted to each particular equipment in which it is used. Ainhi generally the keyboard is a single network of m drivers whose different combinations n to n define the number of single keys identical to each other of the keyboard. This number is in practice limited to the value 2 or 3 for an easy realization of the keys, each then comprising n contacts and, where appropriate, an additional contact of mass - 6 - when the structure of the keyboard is with a ground wire , as in Figures 1 and 2. The number n will be lower anyway
ou égal à m/2.or equal to m / 2.
Une telle structure de clavier à réseau unique de conducteurs pour sa scrutation a pour avantage essentiel de diminuer le nombre Such a single network keyboard structure of conductors for its scanning has the essential advantage of reducing the number
d'accès du microcontrôleur affectés à cette fonction. access to the microcontroller assigned to this function.
Ainsi à titre d'exemples, on peut obtenir un clavier à 66 touches simples chacune à 2 contacts et éventuellement un contact supplémentaire de masse, avec un réseau de 12 conducteurs auxquels sont affectés 12 accès du microcontrôleur, ou un clavier à 84 touches Thus, by way of examples, it is possible to obtain a keyboard with 66 simple keys each with 2 contacts and possibly an additional contact of mass, with a network of 12 drivers to which are assigned 12 accesses of the microcontroller, or an 84-key keyboard
simples, chacune à 3 contacts et éventuellement un contact supplémen- simple, each with 3 contacts and possibly additional contact
taire de masse, avec un réseau de 9 conducteurs auxquels ne sont mass, with a network of 9 drivers who are not
plus affectés que 9 accès du microcontrôleur. more affected than 9 microcontroller access.
En comparaison, un clavier de structure matricielle, ayant un nombre de touches sensiblement équivalent, utilise une matrice de 8 colonnes et 8 lignes, avec 16 accès qui lui sont affectés sur le microcontrôleur, pour un clavier de 64 touches, ou une matrice de 8 colonnes et 9 lignes, avec 17 accès qui lui sont affectés In comparison, a matrix structure keyboard, having a substantially equivalent number of keys, uses a matrix of 8 columns and 8 lines, with 16 accesses assigned to it on the microcontroller, for a keyboard of 64 keys, or a matrix of 8 columns and 9 lines, with 17 accesses assigned to it
sur le microcontrôleur, pour un clavier de 72 touches. on the microcontroller, for a 72-key keyboard.
Bien entendu un clavier à réseau unique de conducteurs pour un ensemble de touches simples peut en outre comporter quelques touches fonction. De telles touches fonction sont en pratique en nombre très limité, elles sont en général au nombre de 2 ou 3 et guère plus. Dans ce cas, le clavier comporte autant de conducteurs supplémentaires que de touches fonction souhaitées, soit de 2 ou 3 conducteurs supplémentaires, qui sont analogues à ceux du réseau mais ne lui appartiennent pas et qui sont chacun affecté à une touche fonction et relié à un accès du microcontr8leur. Ces touches fonction sont alors à contact simple pour leur propre conducteur; elles ont le cas échéant un contact de masse alors relié au fil de masse Lo. De telles touches fonction ne sont pas représentées Of course, a single network keyboard of conductors for a set of simple keys may furthermore comprise some function keys. Such function keys are in practice very limited in number, they are generally 2 or 3 and little more. In this case, the keyboard has as many additional drivers as desired function keys, or 2 or 3 additional drivers, which are similar to those of the network but do not belong to it and which are each assigned to a function key and connected to a microcontroller access. These function keys are then single contact for their own driver; they have, if necessary, a ground contact then connected to the ground wire Lo. Such function keys are not represented
dans les exemples illustrés.in the illustrated examples.
Dans un clavier selon l'invention-et comportant des touches de fonction, le gain en nombre d'accès du microcontrôleur est moins important que dans un clavier sans touches de fonction; ce nombre d'accès reste cependant inférieur au nombre d'accès du microcontr8leur pour un clavier à structure matricielle ayant un nombre de touches comparable. En outre la structure selon l'invention, avec fil de masse ramené sur un contact de chaque touche, permet avantageusement un confort important en regard de la valeur de résistance de contact admissible. Alors que dans une structure matricielle les contacts doivent être à faible résistance, de valeur inférieure à 100 Ohm, dans la structure selon l'invention avec fil de masse, les résistances de contact peuvent présenter une résistance allant de 100 à 1000 In a keyboard according to the invention-and having function keys, the gain in access number of the microcontroller is less important than in a keyboard without function keys; this number of accesses remains however less than the number of accesses of the microcontroller for a keyboard with matrix structure having a comparable number of keys. In addition, the structure according to the invention, with ground wire reduced to a contact of each key, advantageously allows considerable comfort with respect to the value of permissible contact resistance. While in a matrix structure the contacts must be of low resistance, of value less than 100 Ohm, in the structure according to the invention with ground wire, the contact resistances may have a resistance ranging from 100 to 1000.
Ohm, soit une valeur typique de 500 Ohm. Ohm, a typical value of 500 Ohm.
Cette même structure avec fil de masse a aussi l'avantage de permettre la scrutation du clavier en une seule lecture, soit This same structure with ground wire also has the advantage of allowing the scanning of the keyboard in a single reading, either
donc une strutation directe.therefore a direct strutation.
La présente invention a été décrite en regard des exemples lllustrés; on peut bien entendu y apporter des modifications sans pour autant sortir du cadre de cette invention. On note de manière générale que si on souhaite limiter le plus possible le nombre de conducteurs du réseau, il faut augmenter le nombre de contacts des touches simples. En pratique, pour des raisons de faisabilité et de coût, on adopte des touches simples à 2 contacts + masse The present invention has been described with reference to examples III. it can of course make changes without departing from the scope of this invention. It is generally noted that if it is desired to limit the number of network conductors as much as possible, it is necessary to increase the number of contacts of the single keys. In practice, for reasons of feasibility and cost, we adopt simple keys with 2 contacts + mass
ou 3 contacts + masse, soit au total à 3 ou 4 contacts. or 3 contacts + mass, that is a total of 3 or 4 contacts.
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| IT9067583A1 (en) | 1992-01-24 |
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