RU2306668C1

RU2306668C1 - Device for suppressing contact chatter

Info

Publication number: RU2306668C1
Application number: RU2005137670/09A
Authority: RU
Inventors: ев Павел Валентинович Гул (RU); Павел Валентинович Гуляев; Александр Аркадьевич Меркушев (RU); Александр Аркадьевич Меркушев
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Ижевский механический завод"
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2007-09-20
Also published as: RU2005137670A

Abstract

FIELD: impulse engineering, possible use in integration micro-circuits of impulse devices and control systems.

SUBSTANCE: device for suppressing contact chatter comprises input bus, generator, connected to counting input of counter, coincidence circuit, inputs of which are connected to outputs of counter, resistor, one end of resistor is connected to common bus. Second input of resistor is connected to input bus of the device. Generation permission input of generator and counter flush input through a buffer are connected to input bus.

EFFECT: decreased energy consumption.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в интегральных микросхемах импульсных устройств и систем управления.The invention relates to a pulse technique and can be used in integrated circuits of pulsed devices and control systems.

Известно устройство для подавления дребезга контактов (патент РФ №2036551, кл. Н03К 5/153, опубл. 27.05.1995), содержащее элемент И-НЕ, первый вход которого соединен через инвертор с замыкающим контактом переключателя, а второй вход - с шиной установки в ноль, конденсатор, одна обкладка которого соединена с общей шиной, а вторая - с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ через первый резистор подключен к размыкающему контакту переключателя. Выходами устройства являются выходы элементов И-НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при этом выход последнего соединен через второй резистор с входом инвертора. Недостатком устройства является использование конденсатора, что затрудняет его реализацию в интегральном исполнении.A device for suppressing contact bounce (RF patent No. 2036551, class N03K 5/153, publ. 05.27.1995), containing the element AND, the first input of which is connected through an inverter to the make contact of the switch, and the second input to the installation bus to zero, a capacitor, one lining of which is connected to a common bus, and the second to the first input of an EXCLUSIVE OR element. The second input of the EXCLUSIVE OR element is connected through the first resistor to the NC contact of the switch. The outputs of the device are the outputs of the AND AND NOT EXCLUSIVE OR elements, while the output of the latter is connected through a second resistor to the input of the inverter. The disadvantage of this device is the use of a capacitor, which complicates its implementation in integrated design.

Наиболее близким по составу и сущности к заявляемому является устройство для устранения дребезга контактов (а.с. СССР №1269244, кл. Н03К 5/153, опубл. 07.11.1986). Устройство содержит генератор, счетчик, вход запрета которого соединен с входной шиной через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а счетный вход подключен к выходу генератора. Выходы счетчика соединены с входами элемента И, выход которого является выходом устройства. Достоинством устройства является возможность его реализации в интегральном исполнении. Недостатком указанного устройства является повышенное энергопотребление, вызванное постоянным функционированием генератора.The closest in composition and essence to the claimed is a device for eliminating contact bounce (AS USSR No. 1269244, class N03K 5/153, publ. 11/07/1986). The device contains a generator, a counter, the prohibition input of which is connected to the input bus through the element EXCLUSIVE OR, and the counting input is connected to the output of the generator. The outputs of the counter are connected to the inputs of the element And, the output of which is the output of the device. The advantage of the device is the possibility of its implementation in integrated design. The disadvantage of this device is the increased power consumption caused by the continuous operation of the generator.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение энергопотребления устройства при реализации его в интегральном исполнении по КМОП технологии.The technical task of the invention is to reduce the power consumption of the device when it is implemented in integrated design by CMOS technology.

Для достижения этого технического результата в устройстве для подавления дребезга контактов, содержащем входную шину, генератор, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы которого подключены к входам схемы совпадения, выход которой является выходом устройства, генератор снабжен входом разрешения генерации и вновь введены буфер и резистор, при этом один конец резистора соединен с общей шиной, а второй конец соединен с входной шиной и одним входом буфера, к выходу которого подключены вход разрешения генерации генератора и вход сброса счетчика. В устройстве для подавления дребезга контактов другой вход буфера соединен с выходом устройства.To achieve this technical result, in the device for suppressing bounce of contacts containing the input bus, the generator, the output of which is connected to the counting input of the counter, the outputs of which are connected to the inputs of the matching circuit, the output of which is the output of the device, the generator is equipped with an input for generating permission and a buffer is reintroduced and a resistor, while one end of the resistor is connected to a common bus, and the second end is connected to the input bus and one input of the buffer, the output of which is enabled by the generator generation enable and counter reset input. In the device for suppressing bounce of contacts, another input of the buffer is connected to the output of the device.

Указанная совокупность признаков позволяет снизить энергопотребление устройства.The specified set of features can reduce the power consumption of the device.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства для подавления дребезга контактов.The drawing shows a structural diagram of the proposed device for suppressing contact bounce.

Устройство содержит кнопку 1, входную шину 2, генератор 3, счетчик 4, резистор 5, схему 6 совпадения и буфер 7. Один контакт кнопки 1 соединен с шиной питания Еп, а другой контакт подключен к входной шине 2 устройства. К входной шине 2 подключен один конец резистора 5, другой конец которого соединен с общей шиной. Вход разрешения генерации генератора 3 и вход сброса счетчика 4 соединены через буфер 7 с входной шиной 2. Выход генератора 3 подключен к счетному входу счетчика 4. Выходы счетчика 4 соединены с входами схемы 6 совпадения. Выход схемы 6 совпадения является выходом устройства.The device comprises a button 1, an input bus 2, a generator 3, a counter 4, a resistor 5, a matching circuit 6, and a buffer 7. One contact of the button 1 is connected to the power bus Ep, and the other contact is connected to the input bus 2 of the device. To the input bus 2 is connected one end of the resistor 5, the other end of which is connected to a common bus. The generator enable permission input 3 and the counter 4 reset input are connected via a buffer 7 to the input bus 2. The output of the generator 3 is connected to the counter input of the counter 4. The outputs of the counter 4 are connected to the inputs of the matching circuit 6. The output of the match circuit 6 is the output of the device.

Схема 6 совпадения устройства может быть выполнена, например, на элементе логическое И, резистор 5 - в виде диффузионного резистора или открытого МОП (метал-окисел-полупроводник) транзистора. Буфер 7 может быть выполнен в виде двух последовательно включенных инверторов, неинвертирующего шинного формирователя или проводника. При использовании счетчиков, у которых активным сигналом сброса является логическая единица, вход сброса счетчика необходимо соединить с входной шиной устройства через инвертор.The device matching circuit 6 can be performed, for example, on a logical AND element, resistor 5 — in the form of a diffusion resistor or an open MOS (metal-oxide-semiconductor) transistor. The buffer 7 can be made in the form of two series-connected inverters, a non-inverting bus driver or conductor. When using meters in which the logical unit is the active reset signal, the counter reset input must be connected to the device input bus via an inverter.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии кнопка 1 не нажата и на входную шину 2 устройства через резистор 5 поступает сигнал низкого уровня. Данный сигнал через буфер поступает на генератор 3 и счетчик 4 и при этом блокирует работу генератора 3 и удерживает счетчик 4 в сброшенном состоянии. На выходах счетчика 4 и на выходе схемы 6 совпадения устанавливается сигнал логического нуля. Генератор 3 устройства может быть выполнен на логических элементах по любой известной схеме, при этом для запуска и блокировки генератора 3 можно, например, цепи питания логических элементов подключить к входу разрешения генерации. Тогда напряжение питания может поступить на элементы генератора 3 и запустить его только при нажатии кнопки 1. Другим вариантом организации запуска и блокировки генератора 3 является введение в его состав логической схемы, принудительно переводящей элементы генератора 3 в состояние логического нуля или единицы при сигнале низкого уровня на входной шине 2. Это позволит исключить переключение логических элементов, что при выполнении их по КМОП технологии существенно снижает ток потребления.The device operates as follows. In the initial state, button 1 is not pressed and a low level signal is received through the resistor 5 to the input bus 2 of the device. This signal through the buffer goes to the generator 3 and the counter 4 and at the same time blocks the operation of the generator 3 and keeps the counter 4 in the reset state. At the outputs of the counter 4 and at the output of the coincidence circuit 6, a logic zero signal is set. The generator 3 of the device can be performed on logic elements according to any known scheme, while for starting and blocking the generator 3 it is possible, for example, to connect the power supply circuit of the logic elements to the generation enable input. Then, the supply voltage can be supplied to the elements of the generator 3 and start it only when the button 1 is pressed. Another option for organizing the start and blocking of the generator 3 is to introduce a logic circuit, forcing the elements of the generator 3 into a state of logic zero or one when the signal is low on input bus 2. This will eliminate the switching of logic elements, which, when executed by CMOS technology, significantly reduces the current consumption.

При нажатии кнопки 1 на входной шине 2 и выходе буфера 7 появляется сигнал высокого уровня, который запускает генератор 3 и разрешает работу счетчика 4. Дребезг контактов всякий раз приводит к периодическому появлению на входной шине 2 сигнала низкого уровня, остановке генератора 3 и сбросу счетчика 4 в нулевое состояние. И только тогда, когда кнопка 1 устойчиво находится в нажатом состоянии достаточно долгое время, счетчик 4 может досчитать до определенного состояния (например, до максимального кода), которое приведет к появлению на выходе схемы 6 совпадения состояния логической единицы.When the button 1 is pressed on the input bus 2 and the output of the buffer 7, a high level signal appears, which starts the generator 3 and enables the counter 4. The bounce of contacts every time leads to the periodic appearance of the low level signal on the input bus 2, the generator 3 stops and the counter 4 is reset to zero state. And only when the button 1 is stably in the pressed state for a sufficiently long time, the counter 4 can count to a certain state (for example, to the maximum code), which will lead to the appearance of the coincidence of the state of a logical unit at the output of circuit 6.

В некоторых случаях запускать генератор 3 необходимо при нажатии кнопки 1 устройства, а выключать только при достижении счетчиком 4 определенного состояния и при этом отпускание кнопки 1 не должно приводить к сбросу счетчика 4 и остановке генератора 3 до достижения заданного состояния. Для выполнения данной функции буфер 7 следует выполнить в виде логической схемы, подключенной не только к входной шине 2, но и к выходу устройства. При этом возможно большое число вариантов реализации буфера 7. В целом логику его работы в таком случае можно описать следующим образом. При появлении логической единицы на входной шине элемент памяти (например, триггер) буфера 7 устанавливается в единицу, разрешая работу генератора 3. Обнуление данного элемента памяти происходит при достижении счетчиком определенного состояния (независимо от уровня сигнала на входной шине), вызывая отключение генератора 3. Обнуление счетчика 4 при этом возможно только при отпущенной кнопке 1 и остановленном генераторе 3.In some cases, it is necessary to start the generator 3 by pressing the button 1 of the device, and turn it off only when the counter 4 reaches a certain state and at the same time, releasing the button 1 should not lead to the reset of the counter 4 and the generator 3 stops until the specified state is reached. To perform this function, buffer 7 should be executed in the form of a logic circuit connected not only to the input bus 2, but also to the output of the device. At the same time, a large number of options for implementing buffer 7 are possible. In general, the logic of its operation in this case can be described as follows. When a logical unit appears on the input bus, the memory element (for example, a trigger) of buffer 7 is set to one, allowing the operation of generator 3. Zeroing of this memory element occurs when the counter reaches a certain state (regardless of the signal level on the input bus), causing the generator 3 to turn off. Resetting the counter 4 is possible only with the released button 1 and the stopped generator 3.

Claims

1. A device for suppressing bounce of contacts, containing an input bus, a generator whose output is connected to a counting input of a counter, the outputs of which are connected to the inputs of a matching circuit, the output of which is the output of a device, characterized in that the generator is equipped with a generation permission input and a buffer is reintroduced and a resistor, while one end of the resistor is connected to a common bus, and the second end is connected to an input bus and one buffer input, the output of which is connected to the generator enable enable input and counter reset input.

2. The device for suppressing contact bounce according to claim 1, characterized in that the other input of the buffer is connected to the output of the device.