SU1348813A1 - Устройство дл ввода информации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в составе комплексов обработки информации на базе ЭВМ. Цель изобретени  - повьпиение надежности устройства путем устранени  вли ни  на его работу одновременного нажати  нескольких элементов коммутации и их дребезга. Дл  этого в устройство, содержащее генератор импульсов 1, элемент И 2, счетчик 3, дешифратор 6, клавиатуру 7, регистр 5, D-триггер 9, введены элементы НЕ 11, 12, RS-триггер 20, элементы И-НЕ 14, 19, счетчик 16,дешифратор 17, счетный триггер 15, второй D- триггер 18. Введенные элементы позвол ют исключить вли ние одновременных нажатий двух и более элементов коммутации клавиатуры 7 и их дребезга, что повышает быстродействие устройства , так как исключаетс  вмешательство оператора дл  исправлени  возникающих ошибок. 3 ил. Q & (Л со 4U 00 сх СА:

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к устройствам клавишного ввода информации, работающим в составе комплексов обработки информации на базе ЭВМ, реализующих режим диалога между оператором и ЭВМ.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, элемент И 2, первый счетчик 3, индикатор 4, регистр 5, пер- в.ый дешифратор 6, клавиатуру 7, элемент 8 коммутации, первьй D-триггер 9, второй элемент НЕ 10, первый элемент И-НЕ 11, первый элемент НЕ 12, третий элемент НЕ 13, второй элемент И-НЕ 14, счетньй триггер 15, второй счетчик 16, второй дешифратор 17, второй D-триггер 18, третий элемент И-НЕ 19, RS-триггер 20, информационные выходы 21 устройства, выход 22 готовности устройства.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии на выходе RS-триггера 20 (фиг. 2) состо ние 1 и сигналы с генератора 1 импульсов поступают через элемент И 2 на вход первого счетчика 3, последовательно формир тощего все кодовые комбинации символов, вводимых при помощи устройства ввода информации. Первый дешифратор 6 осуществл ет преобразование двоичного кода, поступающего на его вход с выхода счетчика 3 в позиционный код. Если нет нажатых клавищ, то с объединенного выхода клавиатуры 7 снимаетс  1 (фиг.2, -t ). Инвертированный первым эле10

сигналом с выхода счетного тригг 15, а,в следующем периоде счетны триггер 15 находитс  в рабочем с сто нии, т.е. производит подсчет пульсов (при наличии таковых на ном входе).

Второй дешифратор 17 имеет то один выход, соответствующий коду на его входе, в исходном состо н на выходе его - ноль. Этот ноль налом с инверсного выхода счетно триггера 15 записываетс  во втор D-триггер 18. Нулем с выхода три 15 ра 18 закрыт третий элемент И-НЕ Единица на выходе RS-триггера устанавливаетс  сигналом О с вы хода первого элемента НЕ 12 (фиг to-t|). В то же врем  на входе у 20 тановки в 1 сигнал установки о сутствует, так как закрыт третий элемент И-НЕ 19. В исходном сост нии триггер 9 сброшен сигналом ко мутационного элемента 8. На выход 25 триггера 9 (фиг. 2) устанавливает О, а на информационном входе, к да коммутационный элемент 8 не вк чен, - 1. На выходе 22 готовнос устройства в исходном состо нии т же единица (фиг. 2). При нажатии только одной клавиши клавиатуры (фиг. 2, момент t ) до по влени  н счетчике 3 кодовой комбинации, со ветствующей данной клавише (момен

), в устройстве ничего не проис дит. В момент по влени  соответст ющего кода на счетчике 3 на выход клавиатуры 7 по вл етс  ноль (фиг tj), соответственно на выходе пер 40 го элемента НЕ 12 - единица. Выхо второго элемента Н-НЕ 14 в момент tj не измен етс , так как сигнал выхода элемента И 2 поступает на рой вход элемента И-НЕ 14 инверти

30

35 2

ментом НЕ 12 выходной сигнал клавиа- jg ванным на третьем элементе НЕ 13

туры закрывает второй элемент И-НЕ 14 и на счетный вход второго счетчика 16 не поступают импульсы с выхода элемента И 2 через третий элемент НЕ 13 (фиг. 2, tp-t, ). Второй счетчик 16 в исходном состо нии находитс  в состо нии о, так как периодически сбрасываетс  сигналом с выхода счетного триггера 15, который срабатывает по сигналу переноса первого счетчика 3. Таким образом, в течение одного периода формировани  кодовых комбинаций всех клавиш второй счетчик 16 находитс  в состо нии сброса

50

55

(фиг. 2, tj). На счетном входе вт рого счетчика 16 сигнал по вл етс во второй половине такта генерато 1 (фиг. 1, tj). Если счетчик 16 н ходитс  в рабочем состо нии - пр  выход счетного триггера 15 единиц ( фиг. 2), то в счетчик 16 по задн му фронту входного импульса в мом t запишетс  код единицы. Одновре менно произойдет смена кодовой ко нации на выходе счетчика 3 и сн т сигнала с выхода клавиатуры. Если нажата только одна клавиша, код в счетчике 16 сохранитс  до момента

0

сигналом с выхода счетного триггера 15, а,в следующем периоде счетный триггер 15 находитс  в рабочем состо нии , т.е. производит подсчет импульсов (при наличии таковых на счетном входе).

Второй дешифратор 17 имеет только один выход, соответствующий коду 1 на его входе, в исходном состо нии на выходе его - ноль. Этот ноль сигналом с инверсного выхода счетного триггера 15 записываетс  во второй D-триггер 18. Нулем с выхода тригге- 5 ра 18 закрыт третий элемент И-НЕ 19. Единица на выходе RS-триггера 20 устанавливаетс  сигналом О с выхода первого элемента НЕ 12 (фиг. 2, to-t|). В то же врем  на входе ус- 0 тановки в 1 сигнал установки отсутствует , так как закрыт третий элемент И-НЕ 19. В исходном состо нии триггер 9 сброшен сигналом коммутационного элемента 8. На выходе 5 триггера 9 (фиг. 2) устанавливаетс  О, а на информационном входе, когда коммутационный элемент 8 не включен , - 1. На выходе 22 готовности устройства в исходном состо нии также единица (фиг. 2). При нажатии только одной клавиши клавиатуры (фиг. 2, момент t ) до по влени  на счетчике 3 кодовой комбинации, соответствующей данной клавише (момент

), в устройстве ничего не происходит . В момент по влени  соответствующего кода на счетчике 3 на выходе клавиатуры 7 по вл етс  ноль (фиг.2, tj), соответственно на выходе перво- 0 го элемента НЕ 12 - единица. Выход второго элемента Н-НЕ 14 в момент tj не измен етс , так как сигнал с выхода элемента И 2 поступает на второй вход элемента И-НЕ 14 инвертиро0

5 2

jg ванным на третьем элементе НЕ 13

50

55

(фиг. 2, tj). На счетном входе второго счетчика 16 сигнал по вл етс  во второй половине такта генератора 1 (фиг. 1, tj). Если счетчик 16 находитс  в рабочем состо нии - пр мой выход счетного триггера 15 единица (фиг. 2), то в счетчик 16 по заднему фронту входного импульса в момент t запишетс  код единицы. Одновременно произойдет смена кодовой комбинации на выходе счетчика 3 и сн тие сигнала с выхода клавиатуры. Если нажата только одна клавиша, код в счетчике 16 сохранитс  до момента

tj. когда переброситс  счетный триггер 15 и произойдет сброс счетчика 16. Код единицы с выхода счетчика 16, пройд  второй дешифратор 17, установит на входе второго D-триггера 1 до момента сброса счетчика 16 (фиг, 2), В момент t произойдет запись этой единицы во 2-й D-триггер 18 и одновременный сброс счетчика 16. Сигналы сброса и записи поступают одновременно со счетного триггера 15, поэтому запись будет происходить раньше, чем произойдет сн тие единицы с информационного входа D-триг- 15 выхода RS-триггера 20 записываетс 

гера 18 за счет задержек 7 счетчика 16 и дешифратора 17. При втором цикле формировани  первым счетчиком 3 кодовых комбинаций клавиш в момент tg при образовании на выходе счетчика соответствующей нажатой клавиши Ломбинации и по влении на выходе клавиатуры 7 сигнала О и соответственно на выходе первого элемента НЕ 12 сигнала 1 произойдет установка RS-триггера 20 в О сигналом с выхода третьего элемента И-НЕ 19, так как выход второго D триггера 18 установилс  в 1 в конце предыдущего цикла (фиг. 2. t). Ноль с

Ь

выхода RS-триггера 20 закроет элемент И 2 по второму входу в момент tg + t . Врем  t соответствует сумме задержек последовательно соединенных первого счетчика 3, первого дешифратора 6, клавиатуры 7, первого элемента НЕ 12, третьего элемента И-НЕ 19, RS-триггера 20, элемента И 2. После запрета элемента И 2 на его выходе устанавливаетс  ноль, который инвертируетс  третьим элементом НЕ 13 и вместе с сигналом 1 с первого элемента НЕ 12 в момент tg формирует на выходе второго

20

в регистр 5 последнее состо ние сч чика 3, а в D-триггер 9 - 1 с вы да коммутационного элемента 8.

После опускани  клавиш все элем ты схемы за исключением счетного триггера 15, первого D-триггера 9 регистра 5 оказываютс  в исходном состо нии. Работа возобновл етс  в описанном пор дке, когда триггер 1 2ь переброситс  в исходное состо ние сигналом со счетчика 3 (фиг. 2, tg

В свою очередь на выходе 21 уст ройства на врем  до следующего отпускани  клавиши клавиатуры устана ливаетс  код клавиши, соответству щий первому нажатию. На выходе три гера 9 устанавливаетс  сигнал 1 (фиг. 2, t), разрешающий формиров ние сигнала готовности устройства на выходе первого элемента И-НЕ 11 который формируетс  при следующем нажатии клавищи 7 (фиг. 2, Т).

Одновременно код клавиши с выхо да регистра 5 поступает на индикатор А дл  проверки правильности ег оператором. Оператор производит пр верку кода и , если код не соответ ствует нажатой клавише, восстанав 0

30

35

40

ливает исходное состо ние

триг

элемента И-НЕ 14 сигнал сброса второ- 45 РЗ 9 включением коммутационного го D-триггера 18. Причем на второй счетчик 16 он вли ни  не оказывает.

элемента 8. Если код верен, произв дит нажатие следующей клавиши клавиатуры 7 (фиг. 2 to). Переключени

так как последний сброшен в О сигналом с пр мого выхода триггера 15. Второй D-триггер 18 сбрасываетс  в исходное состо ние, и ноль с его выхода закрывает третий элемент И-НЕ 19, прекраща  сигнал установки RS-триг- геров 20 в О.

50

элемента 8. Если код верен, производит нажатие следующей клавиши клавиатуры 7 (фиг. 2 to). Переключение

с

всех элементов схемы в момент t,,-t.

о J.

(фиг. 2) происходит аналогично описанному (фиг. 2, t, -t). Фиксируетс  код нажатой клавиши в момент t.

Как указывалось ранее, если предыдущее нажатие было верным, триггер 9 Таким образом, устройство прерыва- остаетс  в состо нии 1. Поэтому сиг- ет процесс поиска, на выходе синхро- нал О с дешифратора 6 через нажа- низации первого D-триггера 9, пер- тую клавишу и элемент НЕ 10 откры- вого элемента НЕ 10, элемента И 2 и вает элемент И-НЕ 11 и на выходе 22 регистра 5 устанавливаетс  сигнал в момент t,, по вл етс  сигнал го

О. Это состо ние сохран етс  до момента t отжати  клавиши.

В момент отжати  клавиши прекращаетс  подача сигнала О с выхода клавиатуры 7, на вход первого элемента НЕ 12 подаетс  1 и на выходе его устанавливаетс  О, RS-триггер 20 этим сигналом устанавливаетс  в 1, в результате чего восстанавливаетс  процесс подачи импульсов с генератора 1 через элемент И 2 на вход первого счетчика 3, одновременно сформированным фронтом сигнала с

в регистр 5 последнее состо ние счетчика 3, а в D-триггер 9 - 1 с выхода коммутационного элемента 8.

После опускани  клавиш все элементы схемы за исключением счетного триггера 15, первого D-триггера 9 и регистра 5 оказываютс  в исходном состо нии. Работа возобновл етс  в описанном пор дке, когда триггер 15 ь переброситс  в исходное состо ние сигналом со счетчика 3 (фиг. 2, tg)

В свою очередь на выходе 21 устройства на врем  до следующего отпускани  клавиши клавиатуры устанавливаетс  код клавиши, соответствующий первому нажатию. На выходе триггера 9 устанавливаетс  сигнал 1 (фиг. 2, t), разрешающий формирование сигнала готовности устройства на выходе первого элемента И-НЕ 11, который формируетс  при следующем нажатии клавищи 7 (фиг. 2, Т).

Одновременно код клавиши с выхода регистра 5 поступает на индикатор А дл  проверки правильности его оператором. Оператор производит проверку кода и , если код не соответствует нажатой клавише, восстанав 0

0

5

0

ливает исходное состо ние

триг45 РЗ 9 включением коммутационного

50

элемента 8. Если код верен, производит нажатие следующей клавиши клавиатуры 7 (фиг. 2 to). Переключение

с

всех элементов схемы в момент t,,-t.

о J.

(фиг. 2) происходит аналогично описанному (фиг. 2, t, -t). Фиксируетс  код нажатой клавиши в момент t.

товность на врем  Т (фиг. 2), информирующий потребител  о том, что можно вводить предыдущую информацию После нажати  нужного количества клавши, осуществл етс  дополнительное нажатие дл  формировани  сигнала готовности дл  ввода кода последней клавиши.

Рассмотрим работу устройства, если нажаты одновременно две клавиши (фиг. 3, t|). Пусть это будут клавиши , коды которьк в счетчике 3 отличаютс  на единицу, тогда в момент времени t на вьгходе клавиатуры по витс  сигнал, который будет присутствовать в течение 2-х тактов частоты генератора 1, т.е. входной частоты первого счетчика 3, коды которого в этот момент будут соответствовать нажатым клавишам. В этом промежутке времени (фиг. 3) на выходе второго элемента И-НК 14 соответственно на счетном входе 2-го счетчика 16 формируютс  два импульса, соответствующие каждой нажатой клавише. На счетчике 16 устанавливаетс  код числа 2, на выходе дешифратора 17 - 1 Поэтому во второй D-триггер 18 в момент переброса счетного триггера 1.5 (фиг. 3, L) записываетс  ноль и RS-триггер 20 остаетс  в состо нии 1 в момент t (фиг. 3). Поэтому при по влении сигнала на выходе клавиатуры 1 не происходит фиксации кода нажатой рславишп, как это было и случае нормальной работы - нажати  одной клавиши. Такой же э(М ект и при нажатии нескольких клавиш (больше 2-х) - счетчик 16 устанавливаетс 

в код, ОТЛНЧР ЫЙ от 1 .

В данных примерах при нажатии 2-х и более клав)1Ш одновременно на индикаторе 4 информаци  не измен етс  и оператору нет необходимости пользоватьс  ког-{мутационным элементом 8 дл  восстановлени  исходного состо ни  схемы, а необходимо произнести повторное чистое нажатие одной клавиши . Следовательно, предлагаемое устройство позвол ет обнаружить не- исправност1 и повысить быстродействие устройства нвода ипформации при наличии ошибок, обусловленн1)1Х одновременным нлжа 1 ием нескольк гх клавиш

Если в устройстве возможен дребез элементов коммутапии (клавиши) клавиатуры , то в.пи иие ег о аналогично нажатию неско.-п.ких клагзиш, а именно

488136

в момент t,-t (фиг. 2) на счетный

J т

ВХОД второго счетчика 16 с выхода клавиатуры 7 через второй элемент НЕ 12 и И-НЕ 14 проходит последовательность импульсов дребезга элемента коммутации клариатуры, что вызывает установку его в код, отличный от единицы, как в случае нажати  2-х

.Q и более клавиш одновременно. При от- жатии клавиши дребезг ее также не вли ет, так как второй D-триггер 18 уже сброшен в исходное, нулевое состо ние сигналом с второго элемен ,5 та И-НЕ 14 (фиг. 2, ), и RS- триггер 20 устойчиво перебрасываетс  в 1 сигналом с выхода элемента НЕ 12.Единственным условием ,гарантиру- Ю1ДИМ надежную работу схемы при дребеэ„„ ге,  вл етс  выбор периода работы первого счетчика 3 (полупериода счет но- го триггера 15) больше периода дребезга элементов коммутации клавиатуры , что легко выполнимо путем соот25 ветствующего выбора частоты генератора 1. В этом случае дребезг не оказывает вли ние, так как при любой установке второго счетчика 16 в момент нажати  или отжати  клавиши,

2(j имеющей дребезг, к моменту вторично- г(1 анализа состо ни  клавиши (например , дл  нажати  моменты t и t (Jjjir. 2 и t дл  отжати ) через период счетчика 3 дребезг прекращаетс  и схема устойчиво сработает. Разрад- ность счетчика 3 выбираетс  как log числа элементов коммутации клавиатуры , а второго счетчика 16 - как logj максимального числа одновременно нажимаемых клавиш, чтобы избежать переполнени  счетчика.

Предлагаемое устройство дл  ввода информации при выполнении перечисленных условий выбора разр дности счетчиков и частоты генератора повышает надежность работы, полностью исключив вли ние одновременных нажатий двух и более элементов коммутации клавиатуры, а также их дребезга . Исключе}1ие вли ни  указанных дефектов позвол ет также повысить быстродействие устройства дл  ввода информац1П1, так как ис ключает вмешательство оператора дл  исправлени  возникающих ошибок. Кроме того, аппаf

ратна  реализаци  устройства дл  зашиты от одновременных нажатий и нТребезга не мен етс  с уве1П1чением числа элементоп коммутации клавиату35

40

4В

50

55

7

ры. При этом увеличиваетс  только разр дность первого счетчика и первого дешифратора, т.е. устройств, формирующих код включенного элемента коммутации, что характерно практически дл  любого устройства ввода информации . Все элемента, вход щие в устройство,  вл ютс  стандартными.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  ввода информации, содержащее генератор импульсов, элемент И, клавиатуру, первый дешифратор , первый счетчик, регистр, индикатор , элемент коммутации, первый D-триггер, первый элемент И-НЕ, выход генератора 1 мпульсоп подсоединен к первому входу элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, информационные выходы которого соединены с входами первого дешифратора и информационными входами регистра, выходы которого соединены с входами индикатора . и  вл ютс  информационными выходами устройства, выходы первого дешифратора соединены с входами клавиатуры выход элемента коммутации соединен с информационным входом и входом сброса первого D-триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого  вл етс  выходом готовности устройства , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности

   5

   устройства, в него введены три элемента НЕ, второй и третий элементы И-НЕ, второй счетчик, второй дешифратор , второй D-триггер, RS-триг- гер, счетный триггер, выход клавиатуры соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ и входом установки в 1 RS-триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, входом второго элемента НЕ и входами синхронизации первого D-триггера и регистра, выход второго элемента НЕ соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен со счетным входом второго счетчика и входом сброса второго D-триггера, выходы второго счетчика соединены с входами второго дешифратора , выход которого соединен с информационным входом второго D- триггера, выход которого соединен с 5 вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом установки в О RS-триггера, выход переполнени  первого счетчика соединен с входом счетного триггера, пр мой и инверсные выходы которого соединены с входом сброса второго счетчика и входом синхронизации второго D-триггера соответственно, выход элемента И соединен с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с вто0

   0

   5

   рым входом второго элемента И-НЕ.

   L t. L t

   L tc L

   0 f -2 3. Ч 5 6

   Фиг.З

   Редактор Н. Слобод ник

   Составитель И, Карнова

   Техред М.Ходанич Корректор В. Бут га

   Заказ 5190/А7Тираж 670Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , А

   L tc L

   Ч 5 6