SU1525697A1 - Устройство дл ввода информации - Google Patents

Abstract

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и помехозащитности устройства. Устройство содержит две группы источников излучени , два дешифратора, две группы приемников излучени , два усилител , два счетчика, первый генератор частоты, четыре элемента И, три одновибратора, первый триггер, первый элемент НЕ, первый элемент ИЛИ. Дополнительно введены три дешифратора, два регистра, селектор, второй генератор импульсов, третий усилитель, звуковой индикатор, усилитель частоты, второй элемент ИЛИ, второй триггер, два элемента НЕ, п тый элемент И, треть  группа источников излучени .

Description

мента И, к второму входу второго элемента ИЛИ,  вл етс  управл ющим выходом устройства, через третий элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента И и через второй одновибратор - со стробирующим входом второго регистра, информационные входы которого соединены с информационными входами первого регистра и подключены к выходам первого счетчика , выходы первого и второго регистров  вл ютс  информационными выходами устройства и соединены с входами четвертого и п того дешифраторов и с управл ющими входами селектора, информационные входы которого соединены с выходами второго генератора частоты , а выход через третий усилитель подключен к входу звукового индикатора , выход первого элемента ИЛИ соединен с входом установки в ноль второго триггера, выход первого триггера через третий одновибратор подключен к стробирующему входу первого регистра , выходы четвертого и п того дешифраторов соединены с входами источников излучени  третьей группы, установленными в зоне оптической св зи с приемниками излучени  первой и второй групп, счетный вход второго счетчика подключен к выходу п того элемента И, -вход сброса - к выходу третьего элемента НЕ, а выход - к второму входу первого элемента ИЛИ,

Устройство относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дл  ввода информации.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и помехозащищенности устройства .

На фиг, 1 изображе1 а схема устройства; на фиг, 2 и 3 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит первую 1 и вторую 2 группы источников излучени , первую 3 и вторую 4 группы при- емников излучени , третью группу 5 источников излучени , первьй 6 и второй 7 дешифраторы, первый 8 и второй

9 усилители, третий дешифратор 10,

первът счетчик 11, четвертый 12 и п тый 13 дешифраторы, первьй 14 и второй 15 регистры, с первого по третий одновибраторы 16-18, первый элемент ИЛИ 19, первьй элемент И 20, делитель 21 частоты, первьй генерато 22 частоты, второй 23 и третий 24 элементы И, второй элемент ШШ 25, первьй 26 и второй 27 триггеры, первьй 28 и второй 29 элементы НЕ, чет- вертьй элемент И 30, третий элемент НЕ 31, п тьй элемент И 32, второй счетчик 33, второй генератор 34 импульсов , селектор 35, третий усилитель 36, звуковой индикатор 37, информационный выход 38, управл ющий вход 39 и управл ющий выход 40 устройства . Выход первого триггера 26 подключен к первому входу четвертог

5

0

40

.,

50

элемента И 30 и через третий одновибратор 18 к управл ющему входу первого регистра 14, Выход второго триггера 27 соединен с вторьш входом четвертого элемента И 30, выход которого св зан с третьим входом п того элемента И 32, управл ющим входом третьего селектора 35, вторым входом второго элемента ИЛИ 25, третьим внешним выходом устройства 40, через .второй одновибратор 17с управл ющим входом второго регистра 15 и через третий элемент НЕ 31 с вторым входом первого элемента И 20 и первым входом второго счетчика 33, второй вход которого соединен с выходом п того элемента И 32, а выход подклют чен к второму входу первого элемента ИЛИ 19, выходы второго генератора 34 частоты соединены с первьгми входами третьего селектора 35, выход которого через третий усилитель 36 подключен к акустическому излучателю 37, Первьй выход первого счетчика 11 соединен с выходами первого 6 и второго 7 дешифраторов и выходом первого 14 и второго 15 регистров, выходы которых подключены к информационному выходу 38 устройства, второму входу третьего селектора 35 и через чет- вертьй 12 и п тый 13 дешифраторы соединены с входами третьей группы 5 источников излучени .

Устройство работает следующим образом .

С выхода первого генератора 22 частоты , управл емого через вход устройства 39, на вход делител  31 частоты поступают импульсы. Делитель 21 частоты синхронизирует работу устройства . С первого выхода делитель 21 частоты в режиме ожидани  ввода (фиг.2. участок I), при наличии 1 на входе 39 устройства (фиг. 2а) импульсы (фиг. 2в) через элемент И 20 поступают на вход счетчика 11 (фиг. 2г). Код с первых выходов счетчика 11 (фиг. 2д,е) поступает на входы дешифраторов 6 и 7, управл к цих перебором соответственно вертикальных или горизонтальных оптических каналов. С второго выхода счетчика 11 старший разр д кода (фиг. 2ж) дешифрируетс  дешифратором 10 в позиционный код, используемый дл  выбора дешифратора 7 и усилител  9 (фиг. 2з) горизонтальных каналов или дешифратора 6 и усилител  8 (фих . 2и) вертикальных

каналов. Таким образом, выборка груп- 25 лител  8 и 9 и через элемент И 23

пы горизонтальных и группы вертикальных каналов производитс  поочередно, что исключает возможность возникновени   влени  перекрестной модул ции, С первого выхода делител  21 частоты тактирующие импульсы (фиг. 2в) поступают на первые стробирующие входы дешифраторов 6 и 7, разреша  работу дешифраторов 6 и 7 только на врем  наличи  уровн  О. Импульсы с выходов дешифратора 6 (фиг. 2з) и дешифратора 7 (фиг. 2и) последовательно включают излучающие элементы групп 1 и 2 источников излучени . Световой поток от излучател  вводит в насыщение фотоприемник, соответствующий выбранному дешифратором 6 или 7 каналу . Однако используемое световое излучение имеет широконаправленную однолепестковую диаграмму, что создает засвечивание соседних фотоприемников , привод щее их в состо ние насьш;ени . За интервал времени между иг-тульсами облучени  в фотоприемниках происходит рекомбинаци , восстанавливающа  их светочувствительность. Таким образом, в цикле ожидани  ввода (фиг. 2 участок I) происходит поочередное включение излучателей групп 1 и 2, а на выходах усилителей 8 и 9 поочередно вырабатываютс  импульсы , (фиг. 2к,л), уровень О соответствует сигналу засветки приемники в выбранном канале. В приемном

0

5

тракте устройства на элементах И 23 и 24 эти сигналы стробируютс  импульсами с выхода элемента ИЛИ 25 (фиг. 2м), ( на вход которого поступают синхросигналы с второго выхода делител  21 частоты (фиг. 2б). Длительность этих импульсов составл ет 1-4 длительности импульсов засветки излучателей групп i и 2 (фиг. 2з,и), что позвол ет отстроитьс  от переходных процессов , возникающих в приемниках групп 3 и 4 при их переключении, а также от задержки срабатывани  приемников излучени  групп 3 и 4.

При перекрытии сигнальных лучей на выходе усилител  8 или 9,выбранного стробом, сформированным дешифратором 10, не происходит изменени  выходного уровн  1 на О (фиг.2к, участок II).

Импульсы стробировани  приема уровнем 1 (фиг. 2м) совпадают с уровнем 1 (фиг. 2к) на выходе уси0

5

0

(фиг; 2н) или 24 (фиг. 2о), соответствующий выбранному усилителю, устанавливают триггер 26 или 27 в состо ние 1,

По фронту сигнала на выходе триггера 26 (фиг. 2п, участок II) запускаетс  одновибратор 18 (фиг. 2ч, участок II), обеспечивающий запись информации с выходов счетчика 11 в регистр 14. При дальнейшем формировании развертки стробом подключаетс  дешифратор 7 и усилитель 9. В описанной последовательности устанавливаетс  триггер 27 (фиг. 2р). На выходе элемента И 30 (фиг. 2с) уровень О измен етс  на уровень I, по этому фронту запускаетс  одновибратор 17 (фиг. 2щ), формирующий сигнал записи в регистр 15 информации с выходов 5 счетчиков 11 развертки. Код (фиг.2э,ю) с выходов регистров 14 и 15 поступает на информационный выход 38 устройства , дешифрируетс  на дешифраторах 12 и 13 в управл ющий код дл  включени  третьей группы 5 источников излучени , а таюке поступает на вторые входы селектора 35, коммутиру  на выход соответствующие входы селектора 35.

На выход устройства 40 и управл ющий вход селектора 35 поступает сигнал 1 (фиг. 2с) с выхода элемента И 30. В соответствии с информационным кодом на выходах регистров 14 и

0

5

15 в селекторе 35 коммутируетс  соответствующа  частота второго генератора 34, котора  через усилитель 36 подаетс  на индикатор 37 (фиг. 2 )„ Сочетание звуковой и световой индикации в устройстве позвол ет оператору определить выполнение и правильность ввода информации, что существенно повышает достоверность вводимой ин- формации в сравнении с устройством- прототипом.

Сигнал (фиг. 2с) с выхода элемента И 30 запрещает по второму входу элемента ИЛИ 25 прохождение импуль- сов частоты стробировани  выходов усилителей и уровнем 1 с выхода элемента ИЛИ 25 (фиг. 2м) по первым входам открывает элемент И 24, импульсы с выхода усилител  9 через элемент И 24 и инвертор 29 поступают на входы элементов И 32.

Сигнал с выхода элемента И 30 через элемент НЕ 31 запрещает по второму входу элемента И 20 прохождение импульсов частоты развертки на вход счетчика И (фиг. 2г).

Код на выходах счетчика 11, который задаетс  состо нием счетчика (фиг. 2, участок III, IV), опре- дел ет выбор дешифратором 7 источника 2 светового излучени , соответст- , вз ощего световому каналу, пересеченному указательным элементом. Импульсы с первого выхода делител  21 ча- стоты, стробирующие подключение дешифраторов 6 и 7 к излучател м групп 1 и 2 во второй половине периода частоты развертки, обеспечивают динамическое облучение указательного элемента (фиг. 2и, участок III). Неточна  установка указательного элемента , небольшие смещени  относительно нормального положени  могут привести к попаданию световых импульсов на фотоприемник (фиг. 3т). С выхода усилител  9 через элемент И 24 и элемент НЕ 29 эти импульсы попадают на второй вход элемента И 32, который открыт уровн ми 1 по первому и третьему входам, и поступают на вход счетчика 33.

Счетчик накапливает эти ложные импульсы , не допуска  воздействи  на цепь запуска развертки. Это позвол - ет уменьшить вли ние дребезга в цеп х усилител  (которьй возникает в момент сн ти  указательного элемента ) на работу устройства.

Кроме описанных трех циклов работы устройства в режиме ввода информации: цикл ожидани  ввода (фиг, 2, участок I); цикл ввода кода столбца (фиг. 2, участок II); цикл ввода кода строки (фиг. 2, участок III); предусмотрен вспомогательный цикл подготовки к вводу (фиг. 2, участок IV). Это цикл начинаетс  со сн ти  указательного элемента. При этом возобновл етс  импульсное облучение группы 4 (фиг. 3л). С выхода усилител  9 через элемент И 24 (фиг. 2о) и элемент НЕ 29 эти импульсы попадают на второй вход элемента И 32 (фиг, 2у), которьй открыт уровн ми 1 по первому и третьему входам (фиг. 2т, с) и с выхода элемента И 32 поступают на вход счетчика 33 (фиг. 2ф). На выходе счетчика, по окончании цикла заполнени  Формируетс  импульс (фиг, 2х) , фронтом которого через элемент ИЛИ 1 ( фиг. 2ц) выполн етс  сброс (по вторым входам) триггеров 26 и 27 (фиг.2 р) в состо ние О. Это приводит к изменению 1 на О на выходе элемента И 30 (фиг, 2с), отпираетс  элемент ИЛИ 25 и через элемент НЕ 31 уровнем 1 обнул етс  и блоки руетс  по первому входу счетчика 3,3 (фиг. 2х) , отпираетс  элемент И 20, устройство переходит в цикл ожидани  ввода (фиг. 2, участок I).

Если при перекрытии сигнальных лучей указательным элементом, стробом дешифратора 10 выбраны дешифратор 7 и усилитель 9, то срабатывают цепи, которые устанавливают триггер 27 в состо ние 1. Дальнейшее распространение сигнала блокируетс  на элементе И 30 уровнем О на первом входе.

Содержание временных диаграмм,.., фиг. совпадает с содержанием временных диаграмм фиг. 2а-ж, На диаграмме фиг. Зз показан строб дешифратора 7 и усилител  9; на диаграмме фиг. Зи - строб дешифратора. 6 и усилител  8, на диаграммах 4н1г,3к-н- импульсы на выходах дешифратора 1; на диаграммах фиг. Зо-с - импульсы на выходах дешифратора 6. Содержание временных диаграмм фиг, 3т и фнг, 2л фиг. ЗУ и фиг. 2к совпадает. На фиг. Зф показаны сигналы стробировани  на вьпсоде элемента И 24, на фиг. 3ц - сигнал на выходе триггера 27,

По окончании цикла счета счетчика 11 (фиг. Зд,е) на выходе 2 возникает перепад иэ 1 в О (фиг. Зж), который запускает одновибратор 16. Сформированный одновибратором импульс (фиг. 3ч) через элемент ИЛИ 19 (фиг. Зш) поступает на вторые входы триггеров 26 и 27, устанавлива  их в состо ние О. В результате устрой ство переходит в исходное состо  ние и ввод информации вьшолн етс  по временной диаграмме фиг. 2. Такое включение триггеров 26 и 27 позвол ет исключить срабатыв.ание устройства при ложных срабатьтани х приемного трак- ;та по горизонтальным каналам (фиг.З, участок II) и увеличить, таким образом , помехоустойчивость устройства.

Таким образом, предлагаемре уст- ройство обеспечивает ввод координат точки (знака), расположенной на координатной поверхности, при этом за счет реализации развертки цель1ми строками и столбцами излучающих эле- ментов максимальное врем  задержки от момента установки указанного элемента на координатной поверхности до по влени  на выходе устройства кода координат этой точки (знака) можно определить по формуле

t -Т-то+Т-п-Т(т+п),

где t V - врем  задержки информации в

предлагаемом устройстве; Т - период частоты развертки на

входе счетчика 21; п - число столбцов матрицы; m - число строк матрицы. Отсюда следует, что быстродейст- вие предлагаемого устройства по сравнению с устройством-прототипом выше в Tj mj;n2.

t T(m+n) m+n P

Срабатывание дешифраторов 6 и 7

(фиг. 2в) а следовательно, и облучени  приемников групп 3 и 4 позволило исключить в фотоприемниках, соседних с облучаемым, процесс насыщени , который приводит к временной потере чувствительности соседних каналов.

Использование исследовательной развертки по координатам уменьшает веро тность ложного срабатывани  устройства и исключает  вление перекрест ной модул ции, свойственное прототипу . Введение строгой очередности записи информации в регистры 15 и 14 повьш1ает помехозащищенность (фиг. 2,

участок II) информации, формируемой в устройстве. Веро тности возникновени  сбо  в устройстве-прототипе и предлагаемом устройстве определ ютс  по формулам, которые отражают способы формировани  развертки и формировани  выходной информации в рассматриваемых устройствах:

р„.1-а-р.)-:

р .-2 РЛ U - РО - n+m

где Р - веро тность ло сного ввода

информации устройства-прототипа; Р - веро тность ложного ввода

информации предлагаемого устройства; Р - веро тность возникновени 

сигнала помехи в одном канале приемно-передающего тракта . I

В таблице приведены результаты вычислени  веро тностей дл  различных значений Р дл  координатной матрицы , .

О

5

0

5

Дл  координатной матрицы с и веро тность ложного срабатывани  уменьшаетс  в 60 раз, причем в 15 раз за счет применени  последова- тельной развертки по всем координатам, в 4 раза за счет введени  очередности записи информации дп  матрицы 10 30, при этом, чем больше отношение ш/п, тем больше величина, получаема  за счет введени  очередности записи информации.

Кратность помехи, возникающей при неточной установке указательного эле- мента и фильтруемой в цикле ввода кода строки, определ етс  коэффициентом пересчета счетчика 33,

Сочетание световой индикации элементов клавиатуры со звуковой индикацией группы элементов повышает достоверность вводимой информации, благодар  обеспечению возможности контрол  оператором своих действий на клавиатуре ввода информации.

Ф1/г.2.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее две группы источников излучения, два дешифратора, две группы приемников излучения, два усилителя, два счетчика, первый генератор частоты, четыре элемента И, три одновибратора, первый триггер, первый элемент НЕ, первый элемент ИЛИ, выходы первого и второго дешифраторов подключены к входам источников излучения первой и второй групп, оптически связанных с приемниками излучения первой и второй групп, выходы которых подключены к информационным входам первого и второго усилителей, выход первого генератора частоты является управляющим входом устройства, а выход первого элемента И подключен к счетному входу первого счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго дешифраторов, выход старшего разряда первого счетчика через первый одновибратор соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в ноль первого триггера, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродей· ствия и помехозащитности устройства, в него введены три дешифратора, два регистра, селектор, второй генератор импульсов, третий усилитель, звуковой индикатор, усилитель частоты, второй элемент ИЛИ, второй триггер, два элемента НЕ, пятый элемент И, третья группа источников излучения, выход первого генератора частоты подключен к входу делителя частоты, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И и с первыми стробирующими входами первого и второго дешифраторов, второй выход — с первым входом второго элемента ИЛИ, выходы старших разрядов первого счетчика соединены с входами третьего дешифратора, первый выход которого подключен к стробирующему входу первого усилителя и к второму стробирующему входу первого дешифратора, второй выход - к стробирующему входу второго усилителя и к второму стробирующему входу второго дешифратора, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых подсоединены к выходам первого и второго усилителей, выход второго элемента И подключен к входу установки в единицу первого триггера и через первый элемент НЕ - к первому входу пятого элемента И, выход третьего элемента И подключен к входу установки в единицу второго триггера и через второй элемент НЕ - к второму входу пятого элемента И, выход второ го триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к стробирующему входу се лектора, к третьему входу пятого эле· мента И, к второму входу второго элемента ИЛИ, является управляющим выходом устройства, через третий элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента И и через второй одновибратор - со стробирующим входом второго регистра, информационные входы которого соединены с информационными входами первого регистра и ю подключены к выходам первого счетчика, выходы первого и второго регистров являются информационными выходами устройства и соединены с входами четвертого и пятого дешифраторов и с 15 управляющими входами селектора, информационные входы которого соединены с выходами второго генератора часто ты, а выход через третий усилитель подключен к входу звукового индикатора, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом установки в ноль второго триггера, выход первого триггера через третий· одновибратор подключен к стробирующему входу первого регистра, выходы четвертого и пятого дешифраторов соединены с входами источников излучения третьей группы, установленными в зоне оптической связи с приемниками излучения первой и второй групп, счетный вход второго счетчика подключен к выходу пятого элемента И, -вход сброса - к выходу третьего элемента НЕ, а выход - к второму входу первого элемента ИЛИ.