RU1783508C - Устройство дл ввода координат в ЭВМ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено дл  ввода информации от датчиков в ЭВМ. Цель изобретени  - повышение точности устройства достигаетс  за счет новой конструкции селекторов перемещений и введени  регистров сдвига, а также изменением режимов накоплени  и ввода информации. 1 з.п. ф- лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено дл  ввода команд координат от датчиков перемещени  манипул тора мышь в ЭВМ с использованием последовательного интерфейса обмена .

Цель изобретени  - повышение точности устройства.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг. 2, 3 приведены функциональные схемы селектора перемещений и селектора команд.

Устройство содержит (фиг. 1) первый и второй селекторы перемещений 1, 2, селектор команд 3, первый и второй регистры сдвига 4, 5, первый и второй реверсивные счетчики координат б, 7, третий регистр сдвига 8, триггеры 9, 10, элементы ИЛИ-НЕ 11, элементы t/1-HE 12, ИЛИ 13. триггеры 14, 15, элемент И 16, генератор тактирующих импульсов 17, первый и второй делители частоты 18,19иусилитепь20 Каждый селек-- тор перемещений 1,2 содержит (фиг. 2) формирователи импульсов 21, 22, элементы НЕ 23, 24, триггеры 25-32 и элементы И-НЕ

33-38. Селектор команд содержит (фиг, 3) элементы НЕ 39, 40, триггеры 41-44 и элемент ИЛИ-НЕ 45. Устройство дл  ввода координат в ЭВМ содержит первый и второй селекторы перемещений 1,2, первый и второй реверсивные счетчики крординат 6, 7, генератор тактирующих импульсов 17, первый и второй делители частоты 18,19, селектор команд 3, с первого по четвертый - триггеры, элемент ИЛИ-НЕ 11, элемент И- НЕ 12, элемент ИЛИ 13 и элемент И 16, первые и вторые информационные входы первого и второго селектора перемещений 1. 2  вл ютс  входами устройства дл  подключени  к соответствующим датчикам перемещений , выход генератора тактирующих импульсов 17 соединен с информационным входом первого делител  частоты 18, выход которого соединен с информационным входом второго делител  частоты 19, введены первый, второй и третий регистры сдвига 4, 5 и 8, последовательный выход которого  вл етс  выходом устройства, выходы признака направлени  перемещени  первого и второго селекторов перемещений 1, 2 соеVI

00

со ел о

00

инены с входами управлени  направленим счета первого и второго реверсивных четчиков координат 6, 7 соответственно, выходы которых соединены с соответствующими входами параллельного информаци- 5 онного входа третьего регистра сдвига 8, выходы стробировани  перемещений первого и второго селекторов перемещений 1, соединены d входами установки первого и второго триггеров и с входами разрешени  Ю сдвига первого и второго регистров сдвига 4, 5 соответственно, выходы первых разр дов которых соединены с счетными входами первого и второго реверсивных счетчиков координат 6, 7 соответственно, а выходы 15 третьих разр дов с входами сброса первого и второго селекторов перемещений 1, 2 со- ответственно, вход команд устройства соединен с информационным входом селектора команд 3 и с соответствующими 20 входами параллельного входа третьего регистра сдвига 8, выходы первого и второго триггеров соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ-НЕ 11, выход которого и выход селектора команд 3 соединены 25 с первым и вторым входами элемента И-НЁ 12, выход которого соединен с информационным выходом третьего триггера, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента ИЛИ 13, первый вход которого зо соединен с выходом четвертого триггера, выход третьего триггера соединен с входом установки четвертого триггера и с первым входом элемента И 16, выход которого соединен с входами сброса первого и второго 35 реверсивных счетчиков координат 6, 7, первого , второго и третьего триггеров и селектора команд 3, выход четвертогб триггера соединен с вторым входом элемента И 16, с входом режима рараллельный/последова- п тельный третьего регистра сдвига 8 и с° входом разрешени  второго делител  частоты 19, выход которого соединен с входом сброса четвертого триггера, выход генератора тактирующих импульсов 17 соединен с дс тактирующими входами первого и второго регистров сдвига 4, 5, выход первого и второго делител  частоты 18, 19 соединен с тактирующим входом третьего регистра сдвига 8 и вторым входом второго элемента п И-НЕ 11, соответствующие входы параллельного информационного входа третьего регистра сдвига в соединены с входами логических нул  и единицы устройства. Кроме того, каждый селектор перемещений 1,2 содержит первый и второй формирователи импульсов 21.22, первый и второй элементы НЕ 23, 24, с первого по восьмой триггеры 25-32 и с первого по шестой элементы И-НЕ 33, 38, входы первого и второго формирова55

5 0 5 о 5 п с п

5

телей импульсов 21, 22  вл ютс  первым и вторым информационными входами селектора соответственно, выход первого форми- ровател  импульсов 21 соединен с информационным входом первого триггера и с входами синхронизации третьего и четвертого триггеров и через первый элемент НЕ 23 с информационным элементом седьмого триггера и входами синхронизации п того и шестого триггеров, выход второго формировател  импульсов 22 соединен с информационным входом третьего триггера и с входами синхронизации первого и второго триггеров и через второй элемент НЕ 24 (с информационным входом п того триггера и с входами синхронизации седьмого и восьмого триггеров, информационные входы и входы сброса второго, четвертого, шестого и восьмого триггеров соединены с входом логической единицы устройства и с входом сброса селектора соответственно, пр мые выходы первого и второго триггеров соединены с первым и вторым входами первого элемента И-НЕ 33, инверсный выход третьего и пр мой выход четвертого триггеров соединены с первым и вторым входами второго элемента И-НЕ 34, инверсный выход п того и пр мой выход шестого триггеров соединены с первым и вторым входами третьего элемента И-НЕ 35. пр мые выходы седьмого и восьмого триггеров соединены с первым и вторым входами четвертого элемента И-НЕ 36, выходы с первого по четвер тый элементов И-НЕ 33-36 с первого по четвертый с входами п того элемента И-НЕ 37, выход которого  вл етс  выходом признака направлени  перемещени  селектора , инверсные выходы второго, четвертого, шестого и восьмого триггеров соединены с входами с первого по четвертый шестого элемента И-НЕ 38, выход которого  вл етс  выходом стробировани  перемещени  селектора , В качестве входных сигналов устройства используютс  сигналы от оптических или механических датчиков перемещени  по координатам х и у, которые вырабатывают по каждой координате две сдвинутые по фазе и перекрывающиес  последовательности импульсов. Каждый Фронт обеих последовательностей дает единицу отсчета перемещени , а относительна  фаза - направление перемещени . Кроме того, дл  формировани  команд ис- прльзуютс  сигналы, например, от кнопок (в приведенной реализации сигналы К1 и К2). Дребезг контактов при использовании механических датчиков перемещени  по координатам и кнопок может устран тьс  с помощью интегрирующих цепочек и других схем подавлени  дребезга контактов. В

дальнейшем при описании устройства считаетс , что по входным сигнЖЙм, поступающим на информационные входы устройства, дребезг устранен.

Устройство подключаетс  к ЭВМ через последовательный интерфейс Стык-2 /Р5- 232/, который широко распространен в современных микро-ЭВМ. Устройство передает в ЭВМ сформированные команды и относительные перемещени , характеризующие местоположение манипул тора мышь. В исходном состо нии, в котором манипул тор мышь неподвижен и кнопки команд не нажаты, сигналы на информационных входах селекторов перемещений 1,2 и команд 3 отсутствуют. На выходах строби- ровани  перемещени  селекторов перемещений 1, 2 и на выходе селектора команд 3 присутствуют низкие уровни логических сигналов. Регистры сдвига 4 и 5 заблокированы этими уровн ми по соответствующим входам разрешени  сдвига м импульсы с генератора 17 не проход т на выходы регистров 4 и 5. Триггеры 9, 10, 14, 15 и реверсивные счетчики координат 6,7 наход тс  в сброшенном состо нии. В реверсивных счетчиках 6 и 7 два старших разр да используютс  дл  кодировани  знака и переполнени , а младшие разр ды - дл  кодировани  модул  перемещени . Низкие уровни логических сигналов с выходов селектора команд 3 и триггеров 9 и 10 поддерживают через элементы ИЛИ-НЕ 11 и И-НЕ 12 низкий уровень на информационном входе триггера 14, поэтому стробирующие импульсы с выхода делител  частоты 18 подтверждают нулевое состо ние триггера 14. Делитель частоты 19 заблокирован по входу разрешени  низким уровнем логического сигнала с выхода триггера 15. Этот же сигнал поддерживает третий регистр сдвига 8 в режиме параллельный, при котором обеспечиваетс  запись кода информационной посылки по переднему фронту сигнала с выхода делител  частоты 18. Информационна  посылка может иметь следующий вид:

1100YYYYYY01100 ХХХХХХ 01101

К К Y Y X X О 1, где Y...Y, Х...Х - коды модулей перемещени  по координатам Y и X; К, К - коды команд. X Y и X Y - коды знака и переполнени  по координатам X и Y соответственно . С помощью фиксированного подключени  соответствующих параллельных информационных входов третьего регистра сдвига 8 к входам уровней логических нул  и единицы в информационной посылке кодируютс  стартовые, стоповые и разделительные символы. Перемещение манипул тора мышь1 или формирование команд с помощью нажати  кнопок приводит к по влению последовательностей сигналов от 5 датчиков на информационных входах селекторов перемещений 1. 2 и/или селектора команд 3. По вление последовательной на входах селектора Т/2 приводит к формированию высокого ур овШлогического сигнала

10 на их выходах стробировани  перемещени . Эти уровни устанавливаютс  в триггеры 9,10 в единичное состо ние и на выходе элемента ИЛ И-НЕ 11, по вл етс  низкий уровень, который формирует на выходе эле15 мента И-НЕ 12 высокий уровень. Этот уровень фиксируетс  в триггере 14 по фронту сигнала, приход щего с делител  частоты 18, через элемент ИЛИ 13 на вход синхронизации триггера 14. Аналогично происхо0 дит установка триггера 14 при по влении сигнала на выходе селектора команд 3. Возникновение строба высокого уровн  на выходе .стробировани  перемещени  селектора перемещений 1 или 2 разрешает

5 сдвиг импульсов, поступающих с генератора 17 в регистрах сдвига 4 или 5. При этом импульс, по вл ющийс  на выходе первого разр да (использован четырёхразр дный регистр с нумерацией разр дов с нулевого

Q по третий) регистра сдвига 4 или 5, измен ет состо ние реверсивного счетчика координат б или 7 в зависимости от состо ни  их входа управлени  направлени  счета в пр мом или обратном направлении счета. А имс пульс, по вл ющийс  на выходе третьего разр да регистра сдвига 4 или 5 сбрасывает триггеры 3, 28, 30, 32 в селекторах перемещений 1 или 2 соответственно. Строб на выходе стробировани  перемещени  селекQ- тора перемещени  1 или 2 исчезает и соответствующий регистр сдвига 4 или 5 блокируетс  до по влени  следующего строба. Таким образом в реверсивных счетчиках координат 6 и 7 накапливаютс  коды

с относительных перемещений манипул тора мышь, которые по переднему фронту сигнала с выхода делител  частоты 18 записываютс  в третий регистр сдвига 8 Затем, как уже было описано, по фронту сигнала с вы„ хода делител  частоты 18 триггер 14 устанавливаетс  в единичное состо ние, которое вызывает установку в единичное состо ние триггера 15 и формирование на его выходе сигнала ЁЫСОКОГО уровн , который

устанавливает третий регистр сдвига 8 в режим последовательный разблокирует по входу разрешени  делитель частоты 19 и блокирует прохождение импульсов с выхода делител  частоты 19 через элемент ИЛИ

13 на вход синхронизации триггера 14. Тре-

тий регистр сдвига 8 начинает выдавать сформированную в нем информационную посылку на выход устройства с частотой, Формируемой делителем частоты 18. Делитель частоты 19 осуществл ет деление на тридцать три, т.е. определ ет длительность передачи информационной посылки. Установка триггера 15 в единичное состо ние приводит к формированию в устройстве на выходе элемента И 16 переднего фронта импульса циклического сброса, который сбрасывает в нулевое состо ние селектора команд 3, триггеры 9,10,14 и реверсивные счетчики координат 6 и 7. Сброс триггера 14 приводит к формированию заднего фронта импульса циклического сброса на выходе элемента И 16.

При этом во врем  передачи информационной посылки в реверсивных счетчиках координат 6 и 7 может накапливатьс  новое значение относительных перемещений, признак наличи  которых в устройстве фиксируетс  втриггерах 9 и 10. После завершени  передачи информационной посылки на выходе делител  частоты 19 формируетс  импульс сброса триггера 15, который устанавливаетс  в нулевое состо ние и разрешает загрузку уже подготовленной в устройстве информационной посылки в третий регистр сдвига 8 описанным выше обра- зом. Селекторы перемещений 1, 2 (фиг. 2) выполнены идентичными и работают следующим образом. Две перекрывающиес  последовательности от датчика перемещени  по координате поступают на формировате- ли импульсов 21 и 22 соответственно. Каждый из этих формирователей выполнен в виде триггера Шмидта и осуществл ет фильтрацию входных последовательностей. На выходах формирователей импульсов 21 и 22 и элементов НЕ 23 и 24 формируютс  инвертированные и неинвертированные перва  и втора  последовательности, кЪторые поступают на четыре идентичных кана ла, состо щий из пар триггеров 25, 26Г27, 28, 29, 30, 31, 32. Триггеры 26, 28 30 и 32 фиксируют каждый в своем канале перемещение датчика перемещени , а триггеры 25, 26 и 27. 28 запускаютс  спадающими фронтами второй и первой последовательностей, поступаю- щих на информационные входы селектора перемещений. А в третьем и четвертом каналах триггеры 29, 30 и 31, 32 запускаютс  нарастающими фронтами первой и второй последовательностей Таким образом, четыре селектора перемещений позвол ют анализировать все фронты входных последовательностей Инверсные выходы триггеров 26, 28, 30, 32 подключены к входам элемента И-НЕ 38 который выполн ет

5

0 5 о 5 Q 5 п

5

логическое сложение дл  признаков наличи  перемещени  во всех каналах и формирует сигнал стробировани  перемещени  на одноименном выходе селектора перемещений . Как было описано выше, этот сигнал разрешает соответствующему регистру сдвига 4,5 сформировать единичное приращение дл  соответствующего реверсивного счетчика координат 6, 7, а затем импульс сброса триггеров 26,28,30 и 32 в селекторе перемещений 1, 2 соответственно. Подготавлива  триггеры 26, 28, 30, 32 всех каналов к анализу следующего фронта поступающих последовательностей. Элв менты И-НЕ 33-37 реализуют функцию мультиплексировани  сигналов с выходов триггеров 25, 27. 29, 31 на выход элемента И-НЕ 37, формирующего сигнал признака направлени  перемещени  на одноименном выходе селектора перемещений. Сигналы , управл ющие мультиплексированием, формируютс  на пр мых выходах триггеров 26, 28, 30, 32 в каждом канале. Селектор команды 3 (фиг. 3) фиксируетс  нажатие или отпускание первой и второй кнопок. В зависимости от направлени  и изменени  сигнала устанавливаютс  триггеры 41 и 43, либо 42 и 44 дл  первой и второй кнопок соответственно . Элемент ИЛИ-НЕ 45 выполн ет логическое сложение сигналов, поступающих от триггеров 41-44 и формирует признак команды на выходе селектора команд, используемый дл  инициации передачи информационной посылки из устройства и в ЭВМ.

Claims (2)

1. Устройство дл  ввода координат в ЭВМ, содержащее первый и второй селекторы перемещений, первый и второй реверсивные счетчики координат, генератор тактирующих импульсов, первый и второй делители частоты, селектор команд, с первого по четвертый триггеры, элемент ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, элемент ИЛИ и элемент И, первые и вторые информационные входы первого и второго селектора перемещений  вл ютс  входами устройства дл  подключени  к соответствующим датчикам перемещений , выход генератора тактирующих импульсов соединен с информационным входом первого делител  частоты, выход которого соединен с информационным входом второго делител  частоты, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности , в него введены первый, второй и третий регистры сдвига, последовательный выход которого  вл етс  выходом устройства , выходы признака направлени  перемещени  первого и второго селекторов перемещений соединены с выходами управлени  направлени  счета первого и второго реверсивных счетчиков координат соответственно , выходы которых соединены с соответствующими входами параллельного информационного входа третьего регистра сдвига, выходы стробировани  перемещени  первого и второго селекторов перемещений соединены с входами установки первого и второго триггеров и с входами разрешени  сдвига первого и второго регистров сдвига соответственно, выходы перг вых разр дов которых соединены со счетными входами первого и второго реверсивных счетчиков координат соответственно , а выходы третьего разр да - с входами сброса первого и второго селекторов перемещений соответственно, вход команд устройства соединен с информационным входом селектора команд и с соответствующими входами параллельного входа третьего регистра сдвига, выходы первого и второго триггеров соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого.и выход селектора команд соединены с первым и вторым входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с информационным выходом третьего триггера, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом четвертого триггера, выход третьего триггера соединен с входом установки четвертого триггера и первым входом элемента И, выход которого соединен с входами сброса первого и второго реверсивных счетчиков координат, первого, второго и третьего триггеров и селектора команд, выход четвертого триггера соединен с вторым входом элемента И, с входом режима Параллельный/последовательный третьего регистра сдвига и входом разрешени  второго делител  частоты, выход которого соединен с входом сброса четвертого триггера, выход генератора тактирующих импульсов соединен с тактирующими входами первого и второго регистров сдвига , выход первого делител  частоты соединен с тактирующим входом третьего регистра сдвига и вторым входом элемента ИЛИ, соответствующие входы параллельного информационного входа третьего регистра сдвига соединены с входами логических нул  и единицы устройства.

2. Устройство по п. 1,отличающеес   тем, что каждый селектор перемещений содержит первый и второй формирователи импульсов, первый и второй элементы НЕ, Ёосемь триггеров и шесть элементов И-НЕ. входы первого и второго формирователей

импульсов  вл ютс  первым и вторым информационными входами селектора соответственно , выход первого формировател  импульсов соединен с информационным входом первого триггера и входами синхронизации третьего и четвертого триггеров и через первый элемент НЕ с информационным входом седьмого триггера и входами синхронизации п того и шестого триггеров, выход второго формировател  импульсов

соединен с информационным входом третьего триггера и входами синхронизации первого и второго триггеров и через второй элемент НЕ с информационным входом п того триггера и входами синхронизации

седьмого и восьмого триггеров, информационные входы и входы сброса второго, четвертого , шестого и восьмого триггеров соединены с входом логической единицы устройства и входом сброса селектора соответственно , пр мые выходы первого и второго триггеров соединены с первым и

вторым входами первого элемента И-НЕ, инверсный выход третьего и пр мой выход четвертого триггеров соединены с первым и

вторым входами второго элемента И-НЕ, инверсный выход п того и пр мой выход шестого триггеров соединены с первым и вторым входами третьего элемента И-НЕ, пр мые выходы седьмого и восьмого триггеров соединены с первым и вторым, входами четвертого элемента И-НЕ, выходы с первого по четвертый элементов И-НЕ соединены соответственно с четвертыми входами п того , элемента И-НЕ, выхоД которого  вл етс 

выходом признака направлейм  перемещени  селектора, инверсные выходы второго, четвертого, шестого и восьмого триггеров соединены с входами с первого по четвертый шестого элемента И-НЕ, выход которого

 вл етс  выходом стробировани  перемещени  селектора.