JPS5831431A - インタ−フエ−ス回路 - Google Patents

インタ−フエ−ス回路

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JPS5831431A
JPS5831431A JP57112602A JP11260282A JPS5831431A JP S5831431 A JPS5831431 A JP S5831431A JP 57112602 A JP57112602 A JP 57112602A JP 11260282 A JP11260282 A JP 11260282A JP S5831431 A JPS5831431 A JP S5831431A
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keyboard
data
line
clock
signal
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JP57112602A
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ルイス・シ−・エツゲブレヒト
ジエサス・エイ・サエンツ
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/0227Cooperation and interconnection of the input arrangement with other functional units of a computer

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、キーボードとデータ処理装置との間の両方向
通信を制御するインターフェース回路に係り、特にイン
ターフェ−ス回路とキーボードとの間に2本のワイヤー
を使用するのみでかかる通信を可能にする自己ペース・
インターフェース回路に関する。
従来、キーボード・エントリー制御回路すなわちインタ
ーフェース回路が知られているが、これらは非常に複雑
であり、キーボードとインターフェース・回路の間に2
本よシ多くのワイヤーを必要とする。すなわち、クロッ
ク及びデータ信号を担持する2本のワイヤーに加えて、
キーボード及び中央処理装置の状況を示す状況線を必要
とする。
従来のキーボード・エントリー制御回路及びインターフ
ェース回路は米国特許第35014.79号、第353
3078号、第4038640号、第4044398号
、第4126898号及び第4170768号に開示さ
れている。
本発明の目的は、従来のように複雑なキーボード・イン
ターフ二′−ス回路を設ける必要をなくし、インターフ
ェース回路とキーボードとの間に2本のワイヤーのみを
設ければよくすることにある。
本発明の特徴は次の通りである。
(1)  キーボード・データ速度及びクロック動作が
特定のクロック周波数、拘束されることなく、(=任意
の速度でデータを送ることができる。
(2)必要とされる唯一の時間関係はキーボードAクロ
ックの立上シ縁部に関連して必要とされる準備及び保持
時間である。このような関係はマイクロコードで容易に
実施できる。
(3)  データ処理システムの中央処理装置(CPU
)とキーボードとの間の両方向通信をサポートできる。
(4)完全初期接続及び同期動作。
(5)従来のインターフェース回路に比較して構成要素
数が少ない。
キーボードとインターフェース回路とを接続する2本の
線に2つの電圧レベルのうちの一方又は他方が存在する
と、キーボード・データの伝送及びキーボードのリセッ
トを制御する動作が行なわれる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。
第1図はいわゆるパーソナル・コンピュータのようなデ
ータ・プロセッサすなわち小型コンピュータを示、すブ
ロック図である。この図において、アドレス、データ及
び制御線を含む3状態システム母線1′0は、コンピュ
ータの基本構成要素間においてアドレス、データ及び制
御信号の必要な転送を行なうために上記基本構成要素を
相互接続する。基本構成要素には、例えば1、中央処理
装置(CPU)12、例えば8KX8の動的ランダム・
アクセス・メモリ(RAM)14、複数チャネル・プロ
グラマブル直接メモリ・アクセ、ス(DMA )制御装
置16、割込制御装置18、読取専用記憶1t(RO8
)20、DI/DO22、表示装置アダプタ24、ディ
スク・アダプタ26及びキーボード・インターフェース
回路28が含まれる。
陰極線管表示装置60はケーブル32を介して表示装置
アダプタ24に接続される。一対のディスケット駆動装
置34及び36はケーブル38によってディスク・アダ
プタ26に接続される。キーボード40はケーブル42
によってキーボード・インターフェース28に接続され
る。
CPU12は、例えばカリフォルニア州すンタクララの
Intel  Corporation  から発行さ
れているーThe  8 o86  Fami ly 
 U、ser’aManual、0ctober  、
1979 ”に完全に開示されている Intel  
m1croprocessor  8’   。
088により構成される。DMA制御装置は、例えば、
これも上記 Intel  Corporationの
刊行物に完全に開示されている Intel  823
7高性能プログラマブルDMA制御装置によυ構成され
る。RAM14は例えばTI’4116のような一般的
な動的メモリによシ構成される。割込制御装置1′Bは
、例えば I’ntel  8259チツプによって構
成される。RO82,0は、例えばMo5tekのMK
3600のような一般的表読取専用装置によって構成さ
れる。DI/DO22は例えば Intel  825
5A汎用プログラマブル周辺インターフェース・チップ
のようなディジタ 。
ル入力/ディジタル出力インターフェースによシ構成さ
れる。
キーボード・インターフェース回路28の具体例すkわ
ち本発明の実施例が第2図に示されている。
キーボード40は種々のキー位置で特定される8個の直
タリデータ・ビットからなる走査コードを送出す、るプ
ログラマブル自己走査直列化キーボードである。走査コ
ードはスタート・ビットを含み、各直tt+走食コード
はスタート・ビットが先頭にくる9ビツト・フレーム中
に含まれる。キーボード40は例えば容量性マトリクス
型とすることができ、また83個のキー位置を有するこ
とができる。
キーボード40は、例えば Intel  8048の
よう力それ自身のマイクロプロセッサを含み、り′ロッ
ク出力線OC1クロック感知rISC、データ出力#!
o D、データ感知線SDを有する。さらに各キーはメ
ーク/ブレーク及び連続動作を行なうことができる。キ
ーボードは、キーボード・インターフェース回路28の
だめのプロトコルをサポートする自己走査ロジック及び
イ、ンターフェース制御装置を含む。
キーボード40自体は本発明の一部をなすものでないの
でここでは詳細に説明しない。キーボードの構成及び回
路は、米国特許第3786497号、第3921167
号及び第4118611号を参照されたい。
一般に、キーボード・インターフェース回路28は、自
己歩進すなわちそれ自身のクロックに基づいて動作する
。換言すると、キーボード・インターフェース回路28
はコンピュータすなわちデータ処理装置の他のあらゆる
クロック速度と完全に独立にキーボード・クロック及び
データを発生する。システム母線がパワー・アップに応
じてキーボードにリセット指令を送るか又はインターフ
ェース回路が前の走査コード・フレームを処理しなかっ
たとき、キーボードはその制御ロジックがデータを伝送
するのを禁止される。完全な走査コート・フレームがイ
ンターフェース回路中に記憶されていれば、ラッチが割
込制御装置全弁してCPUに割込要求信号IRを送出す
る。割込要求が認められデータがCP・Uに転送される
とき、ラッチはクリアすなわちリセットされ、別の走査
コードがインターフェース回路に伝送可能なことをデー
タ線を介してキーボードに知らせる。データ伝送、クロ
ック動作及び状況感知のす4てを行なうために゛インタ
ーフェース回路と′キーボードとを接7  続する。ケ
ーブルには2本の線しか必要でない。
次に、第2図を参照してよシ詳細に説明する。
クロック感知線50は接続点54においてキーボード・
クロック出力線52に接続され、オープン、コレクタ・
ゲ゛−ト(例えば ’l’ezasInstrumen
ts  ’社発行の@The  TTL  DataB
ook”第2版、1976年に示されている5N74’
07)は、一端がキーボード制御ロジックに接続された
クロック出力線51の他端と接続点54との間に接続さ
れている。更に、キーボード・データ感知線57は接続
点60においてデータ出力線58に接続され、別のオー
プン・コレクタ(OC)ゲート61は、一端がキーボー
ド制御ロジックに接続パ軌たデータ出力線59の他端と
接続点60との間に接続inている。クロック線52及
びデータ線58のみを含むケーブル42はキーボード4
0をキーボード・インターフェース回路28に接続する
。インターフェース回路28は、それ自身、4本のワイ
ヤー、すなわちキーボード・クロック及びデータ線、並
びに+5ボルト(+5V)及び接ItI!(GND)す
なわち零ボルト線を必要とするのみである。
インターフェース回路−28は、キーボード40からデ
ータ線58を介して直9J走査コード・フレームを受け
る直列入力端子66及びクロック端子64を有する直列
−並列シフトレジスタ(例えば74LS299)エンコ
ーダ62を含む、エンコーダ62は、9個の段と、これ
に対応する8本のデータ出力線A、 B、 C5DSE
、 FSGSH及びスタート線h’(i−有する。段h
′は最上位段であシ、段Aは最下位段゛である。最上位
段出力線りはD重縁部トリガ・ラッチ68のD入力端子
に接□続されている。クロック線52はラッチ68のク
ロック端子CLKに接続されている。ラッチ68のQす
なわちセット出力端子はシステム母線1゜に接続され、
割込制御装置18を介してCPU12に割込要求信号I
R’(z送出する。ラッチ68のQすなわちリセット出
力線は別のオーブン・コレクタ・ゲート(QC)ゲー)
7 Di介してキーボード・データ線58に接続されて
いる。ラッチ68のクリアすなわちリセット端子もまた
システム母線10に接続され、割込要求が認められ且つ
エフ’:I−ダ62から8個の並タリデータ・ビットが
DI /DO22を介してCPUのレジスタに伝送され
るとCPUからクリアすなわちリセット信号を受ける。
OCゲート56.61及び7oは、閉成されたときに、
それらの出力が接続されている線、を接地電位すなわち
零電圧にするように惜能的に切換えられる。換言すると
、ゲート入力が°′ 1″すなわち高レベルだと、ゲー
ト出方は“1″すな−ゎち高レベル(5v)である。
次に、キーボード・インターフェース回VIb28の動
作すなわちプロトコルについて第2図及ヒ第3図を参照
して説明する。まず、クロック線52及びデータ線58
に+5ボルトが印加されているものとするっ線に+5ボ
ルトの電圧が加えられていることを線が高どベル状態に
あるというものとし、線の電圧が0ボルトすなわち接地
電位のとき線が低レベル状態にあるというものとする。
゛キーボード40のキーが押されると、クロック出力信
号OC及びデータ出力信号ODが発生される。当初、キ
ーボードはそのクロック出力信号を1”にセットする。
しかる後に、キーボードはクロック線52が高レベル状
態か低レベル状態かを感知するためにクロック感知線5
0を介してり  、ロック線52の状態を感知する。ク
ロック線52カ低レベル状態であればシステムはD■/
DO22からリセット線72に接地信号R8T(プログ
ラム可能)を与えることによシリセットを実行するよう
にキーボード40に要求する。この状態はパワー・アッ
プに応じて生じ、キーボードにそのすべての回路をリセ
ットさせる。しかし、キーボード40はクロック線52
の高レベル状態を感知すると、データ線58を高レベル
状態にしようとする。
キーボード4oは、データ感知線57を介してデータ線
58の状態を試験すなわち感知する。データ線58が低
レベル状態にあると、コンピュータすなわちデータ処理
装置はインターフェース回路28に送出された前の走査
コードを処理せず、ラッチ68の互出力は依然として低
レベルすなわち゛。
0″である。したがってキーボード4oは抑制されデー
タ線58が@1#すなわち高レベルになるのを待つ。デ
ータ線58が高レベルになると、キーボード40は該キ
ーボードの特定のキーを示す走査コードを示す81向の
直りUデータ・ビット及びその前に位置するスタート・
ビットから成る9ピント・フレームを線58を升して盗
出する。
第3図に示されているように、スタート及び8個のデニ
タ・ビットはキーボード・クロック出力OCの制御の下
に9段エンコーダ62にシフトされる。(第3図中、S
Bはスタート・ビットをボす。)クロック出カocFi
i期的である必要はなく、データ・ビットはクロック出
力OCに追従する。したがって、インターフェース回路
28はシステム中のいかなるクロック周波数にも拘束さ
れず、キーボード40ばよって:動作のペースが決めら
れる。データ線58を介して走査コード・フレームを伝
送する間、インターフェー゛1回路28はキーボード4
0の制御の下に動作しζラッチ68はクリアすなわちリ
セット状態にあってζ出力が高レベルであり、データ線
58も高レベルである。
走査コード・フレームの9ビツトすべてがエンコーダ6
2中にシフトされてしまうと、最上位段のスタート・ビ
ットがクロック出力OCによって刻時されてランチ68
のD入力に与えられる。これによりラッチ68がセット
され、Q出力が高レベルとなってシステム母線に割込要
求信号IRが送られ、ζ出力が低レベルとなり、従って
データ線58が接地電位と゛なる。キーボード40はデ
ータ感知線57によってデータ線−58の低レベル状態
を感知するので、さらにデータを伝送することが禁止さ
れる。しかし、割込要求が認められ、工ンコーダ62か
らDI/・DO22i介してシステム母#j10に並列
に8個のデータ・ビットが伝送された後、CPUからラ
ッチ68のクリア端子CLRにクリア信号が印加され、
ランチ68がクリアすなわちリセットされ、負出力が高
レベルとなり、データ線58が高レベル状態に復帰する
ことが可能となる。この高レベル状態はキーボード感知
データ線57によって感知され、次の定食コード・フレ
ームがインターフェース回路28に伝送されることが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるインターフェース回路が組込まれ
たデータ処理装置の一例を示すブロック図、第2図は本
発明によるインターフェース回路の具体例を示す論理ブ
ロック図、第3図は第2図に示されたインターフェース
回路の動作のタイミング図である。 10・・・・システム母線、28・・・・キーボード・
インターフェース回路、40・・・・キーボード、52
・・・・クロック線、58・・・・データ線、62・・
・・エンコーダ、68・・・・ラッチ 出a 人 インタ〒カシゴ九ル・ビジ木ス・マシーンズ
・コーポレーション代理人 弁理士  山   本  
 仁   朗(外1名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 中央処理装置、配憶装置及び自己走査直列キーボードの
    間でアドレス、データ及び制御信号を転送するシステム
    母線を含み、前記キーボードが、キーボード・クロック
    出力信号を伝送するクロック線と、キー位置を示す所定
    数の直りI」データ・ビットが次に続くスタート・ビッ
    トが先頭位置にくるフレーム中で直タリ走査出力コード
    を伝送するデータ線とを有するデータ処理装置において
    、前記母線と前記キーボードとの間において両方向通信
    を行なうインターフェース回路であって、前記キーボー
    ドのクロック線に接続されたクロック端子と、前記キー
    ボードのデータ線に接続された直列データ入力端子と、
    前記母線に接続される前記直タリデータ・ビットの数と
    等しい数の並列出力データ線と、前記フレーム中のビッ
    トの数と同じ数の段と、最上位段に接続された制御線と
    を有し、前記クロック信号の制御の下に前記スタート・
    ビット及び前記所定数の直列データ・ビットを並9]1
    に記憶したときに前記制御線に制御信号を発生する直列
    −並夕11シフトレジスタ・エンコーダと、 前記母線に中央処理装置Wll込信号を印加し且つ前記
    キーボードによるデータ・ビットの伝送が更に行なわれ
    るのを禁止する抑制信号を前記データ線に印加するため
    に前記キーボード・クロック出力信号及び前記制御信号
    に応答し、前記データ・ビットが前記エンコーダから前
    記母線に転送されたときに、前記キーボードから前記エ
    ンコーダに別の走査コード・フレームの伝送を可能にす
    るために前記データ線から前記抑制信号を除去するよう
    に前記中央処理装置からのクリア信号に応答する制御回
    路と、 を具備するインターフェース回路。
JP57112602A 1981-08-12 1982-07-01 インタ−フエ−ス回路 Expired JPS6055858B2 (ja)

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US292070 1981-08-12
US06/292,070 US4460957A (en) 1981-08-12 1981-08-12 Self-pacing serial keyboard interface for data processing system

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Publication Number Publication Date
JPS5831431A true JPS5831431A (ja) 1983-02-24
JPS6055858B2 JPS6055858B2 (ja) 1985-12-06

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ID=23123063

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57112602A Expired JPS6055858B2 (ja) 1981-08-12 1982-07-01 インタ−フエ−ス回路

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US (1) US4460957A (ja)
EP (1) EP0071747B1 (ja)
JP (1) JPS6055858B2 (ja)
DE (1) DE3267005D1 (ja)
GB (1) GB2104757A (ja)
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