Пристрій для вводу інформації

1. Устройство для ввода информации, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, блок коммутационных элементов, содержащий матрицу коммуіационных элементов и переключатель регистров, блок постоянной памяти, формирователь импульсов, выход которого соединен с первым управляющим входом генератора тактовых импульсов, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с информационными входами дешифратора и входами первой группы блока постоянной памяти, выходы дешифратора подключены к горизонтальным шинам матрицы коммутационных элементов, выход блока постоянной памяти соединен с управляющим входом формирователя импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в устройство введен регистр, а блок коммутационных элементов содержит переключатель кодовых наборов и переключатель режима замещения коммутационных элементов, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом формирователя импульсов, третий выход ге ч. нератора тактовых импульсов соединен со стробирующим входом дешифратора, выход блока постоянной памяти соединен со вторым управляющим входом генератора тактовых импульсов, выход формирователя импульсов соединен со входом записи регистра и является выходом готовности устройства, выходы регистра являются информационными выходами устройства, выходы группы блока постоянной памяти соединены с информационными входами регистра, вертикальные шины матрицы коммутационных элементов подключены к входам второй группы блока постоянной памяти, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к переключателю регистров, переключателю кодовых наборов и переключателю режима замещения коммутационных элементов, вход сброса формирователя импульсов является входом чтения устройства 2. Устройство п о п . і . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор тактовых импульсов содержит генератор импульсов, элемент ИЛИ, счетчик, элемент И-НЕ, выход которого является третьим выходом генератора тактовых импульсов, выход генератора импульсоа соединен с первым входом элемента И Л И и является вторым выходом генератора тактовых импульсов, выход элемента ИЛИ соединен со входом счетчика и первым входом элемента И-НЕ, первый выход счетчика соединен со вторым входом элемента И-НЕ, а второй выход счетчика является первым выходом генератора тактовых импульсов, второй и третий входы элемента ИЛИ являются соответстсенно первым и вторым управляющими входами генератора тактовых импульсов. С > ел о со о 5403 3. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что формирователь импульсов содержит первый и второй счетчики, элемент ИЛИ, триггер и одновибратор, выход которого соединен с установочным входом триггера, выкод которого является выходом формирователя, вход сброса первого счетчика и вход одновибратора являются управляющим входом формирователя, вход сброса триггера является входом сброса формирователя, счетный вход второго счетчика является тактовым входом формирователя, выход второго счетчика соединен с первым входом элемента ИЛИ и синхровходом триггера, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен со вторым входом элемента. ИЛИ и информационным входом триггера. ' Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ручного ввода информации в ЭВМ и информационно-измерительные системы различного назначения. 5 Известно устройство для ввода информации [1], содержащее генератор импульсов, счетчик, дешифратор, блок коммутационных элементов, блок памяти. Устройство позволяет с помощью служебных клавиш придавать но одному итомуже коммутационному элементу различные коды, однако оно содержит большое количество оборудования и в нем не исключены сбои при вводе информации из-за отсутствия стробирования дешифратора. 15 Устройство обладает низким быстродействием вследствие того, что опрос матрицы коммутационных элементов в них производится путем последовательного сканирования вертикальных и горизонтальных 20 шин матрицы. Для опроса матрицы затрачиваемое число тактов равно максимальному количеству коммутационных элементов в ней. Кроме того, устройство не позволяет реализовать режим автоповтора вводимого 25 кода при длительном нажатии клавиши. Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для ввода информации [2], содержащее генератор тактовых импульсов, подключенный ко вхо- 30 ду счетчика, своими выходами соединенного со входами блока постоянной памяти и дешифратора, выходы которого подключены ко входам клавиатуры и формирователь импульсов, вход которого связан с выходом 35 блока постоянной памяти подключен ко входу генератора. Имеется также блок коммутационных элементов, содержащий матрицу коммутационных элементов и переключатель реги- 40 стров. К горизонтальным шинам матрицы подключены выходы дешифратора. Устройство-прототип позволяет назначать определенной клавише несколько различных кодов, однако в устройстве эти коды могут 45 различаться только старшими разрядами и не могут быть произвольными. Таким обра зом, устройство не может быть использовано в клавиатурах, где сходные символы русского и латинского алфавитов размещены на разных клавишах и их коды могут различаться всеми разрядами. В прототипе при назначении одной клавише нескольких кодов в такое же число раз увеличивается количество входов мультиплексора, что приводит к его усложнению и дополнительному снижению быстродействия устройств і, так как число тактов для сканирования клавиатуры по отношению к числу клавиш в матрице при использовании в нем регистров увеличивается в R раз, где R - количество регистров клавиатуры. Устройство также не может быть использовано в режиме замещения клавиш смежными исправными вследствие невозможности назначения клавише нескольких кодов, отличающихся всеми разрядами. В основу изобретения положена задача создать устройство, для ввода информации, в котором введением регистра и новым выполнением блока коммутационных элементов обеспечивается повышенное быстродействие, функционирование в изделиях с различными системами кодирования и устойчивость к отказам коммутационных элементов, что позволяет расширить область использования устройства и повысить достоверность вводимой информации. Поставленная задача решается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, блок коммутационных элементов, содержащий матрицу коммутационных элементов и переключатель регистров, блок постоянной памяти, формирователь импульсов, выход которого соединен с первым управляющим входом генератора тактовых импульсов, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с информационными входами дешифратора и входами первой группы блока постоянной памяти, выходы дешифраторз подключены к горизонтальным шинам матрицы коммутационных элементов, выход блока постоянной памяти соединен с управ гиоз ляющим входом формирователе импульсои мента ИЛИ соединен со счетным согласно изобретению введен регистр, а первого счетчика, выход которого соединен блок коммутационных элементов содержит со вторым входом элемента ИЛИ и информапереключатель кодовых наборов и переклюционным входом триггера чатель режима замещения коммутзционных 5 Наличие Й устройстве совокупности по элементов, второй выход генератора такторечисленных признаков позволяет исклювых импульсов соединен с тактовым входом чить сканирование вертикальных шин формирователя импульсов, третий выход гематрицы коммутационных элементов и увенератора тактовых импульсов соединен со личить быстродействие устройства и М раз, стробирующим входом дешифратора, выход 10 где М - количество вертикальных шин матблока постоянной памяти соединен со вторицы Расширение области использевания рым управляющим входом генератора такустройства достигается введением переклютовых имлульсоп, выход формирователя чаіеля кодовых наборов, переключателя реимпульсов соединен со входом записи регистжима замещения клавиш, регистра, ра и является выходом готовности устройства, 15 введением соответствующих связей и выравыходы регистра являются информационныжается s следующем, Наличие переключами выходами устройства, выходы группы блотеля кодовых наборов обеспечивает ка постоянной памяти соединены с функционирование устройства в различных информационными входами регистра, вертисистемах кодирования. Введение переклюкальные шины матрицы подключены ко вхо- 20 чателя режимов замещения клавиш позводам второй группы буіока постоянной ляет повысить надежность устройства за памяти, первый, второй и третий входы косчет обеспечения возможности замещения торого подточены соответственно к переотказавшего коммутационного элемента ключателю регистров, переключателю другим исправным штатным. Повышение кодовых наборов и переключателю режима 25 достоверности вводимой информации дозамещения коммутационных элементов, стигается наличием регистра, обеспечиваювход сброса формирователя импульсов явщего хранение вводимой информации до ляется входом чтения устройства момента ее считывания ЭВМ или информационно-измерительной системой, и введеУстройство для ввода информации по нием стробирования дешифратора, что п.2 формулы характеризуется тем, что гене- 30 исключает вероятность ввода информации в ратор тактовых импульсов содержат генерамоменты времени, когда состояние счетчика тор импульсов, элемент ИЛИ, счетчик, не определено Все это позволяет использоэлемент И-НЕ, выход которого является вать устройство в изделиях с различными третьим выходом генератора, выход генерасистемами кодирования и требованиями вытора импульсов соединен с первым входом 35 сокой надежности и устойчивости к отказам. элемента ИЛИ и является вторым выходом генератора, выход элемента ИЛИ соединен со входом счетчика и первым входом элеНа фиг,1 приведена функциональная мента И-НЕ, первый выход счетчика соедисхема устройства для ввода информации, на нен со вторым входом элемента И-НЕ, а 40 фиг.2,3 приведены временные диаграммы второй выход счетчик является первым выработы устройства; на фиг.4 - временные ходом генератора, второй и третий входы диаграммы работы формирователя. элемента ИЛИ являются соответственно Устройство для ввода информации сопервым и вторым управляющими входами держит генератор 1 тактовых импульсов, генератора. 45 счетчик 2, дешифратор 3, блок 4 коммутационных элементов, блок 5 постоянной памяУстройство для ваода информации по ти, формирователь 6 и регистр 7. п.З формулы характеризуется тем, что форГенератор 1 тактовых импульсов содермирователь импульсов содержит первый и жит генератор 8 импульсов, элемент 9 ИЛИ, второй счетчики, элемент ИЛИ. триггер и одновибратор, выход которого соединен с 50 второй счетчик 10 и элемент 11 И-ИЕ. Блок 4 комм/тационных элемент ов содерустановочным входом триггера, выход котожит матрицу коммутационных элементов, перого является выходом формирователя, вход реключатель 12 регистров, переключатель 13 сброса первого счетчика и вход одновибрэкодовых наборов и переключатель М режитора являются управляющим входом формирователя, вход сброса триггера является 55 мов замещения клавиш. входом сброса формирователя, счетный Формирователь 6 содержит первый 15 и вход второго счетчика является тактовым второй 16 счетчики, одновибрзтор 17, элевходом формирователя, выход второго счетмент 18 или и триггер 19. чика соединен с первым сходом элемента Устройство работает следующим обраИЛИ и синхровходом триггера, выход элезом. 7 •103 Гі исходном состоянии клапиши блока 4 коммутационных элементов находятся в ненажатом состоянии, регистр 7 и триггер 19 обнулены. Для упрощения чертежа цепи установки п цепь выборки блока 5 постоянной 5 памяти не показаны. На входы генератора 1 тзктовых импульсов с выходов блока 5 постоянной памяти и формирователя 6 (см фиг 2) поступают низкие уровни сигналов, разрешающие прохождение импульсов с 10 выхода генератора 8 через элемент 9 ИЛИ на входы элемента 11 И-НЕ и счетчика 10, последовательность импульсов с прямого выхода которого поступает на вход счетчика 2, а с инверсного выхода - на второй вход 15 элемента 11 И-НЕ, с выхода которого укороченный импульс поступает на стробирующий вход дешифратора 3. С выхода счетчика 2 код, определяющий номер выбранный горизонтальной шины матрицы блока 4 комму- 20 тзционных элементов поступает на группу входов блок 5 постоянной памяти и дешифратора 3. В моменты времени, определяемые наличием стробирующего сигнала на входе дешифратора 3, с его выходов на го- 25 ризонтальных шинах матрицы блока 4 коммутационных элементов поочередно устанавливаются опрашивающие потенциалы. Если к моменту выбора какой либо шины, например Вп-1, был нажат коммутационный 30 элемент, размещенный на этой шине, потенциал с выхода дешифратора поступит на один из входов блока постоянной памяти и на группе его выходов, связанных с информационными входами регистра 7, появится 35 код вводимого символа, соответствующий режимам, установленным переключателями 12,13 и 14. На выходе В1 блока 5 постоянной памяти появляется сигнал высокого уровня, являющийся признаком наличия кода, кото- 40 рый поступает на вход генератора 1 тактовых импульсов, запрещая формирование на его выходах тактовых последовательностей. Фронтом этого сигнала запускается одновибратор 17, на выходе которого форми- 45 руется короткий импульс отрицательной полярности, устанавливающий триггер 19 в единичное состояние. Высоким уровнем сигнала с прямого выхода этого триггера дополнительно блокируется выдача импуль- 50 сов с выхода генератора 1 тактовых импульсов до подтверждения приема информации ЭВМ, что обеспечивает фиксацию кода нажатой клавиши после ее отпускания (см. фиг.З), фронтом этого же сигнала код вводи- 55 мого символа, поступающий от блока постоянной памяти будет записан в регистр 7 и появится на информационных выходах устройства. С прямого выхода триггера сигнал, представляющий собой флаг 8 готовности, поступает на выход устройства. Сбрасывается флаг сигналом чтения устройства, поступающим на вход сброса триггера 19, Таким образом, код символа в устройстве сохраняется до ввода его в ЭВМ, что повышает достоверность ввода информации. В случае продолжительного нажатия клавиши, по истечении времени первоначальной задержки, составляющего 0,8-1 с, на выходе готовности устройства с частотой (обычно около 10 Гц), определяемой коэффициентом пересчета счетчика 16, будет сформирован сигнал автоповтора. Это происходит следующим образом (см. фиг.4). С выхода блока постоянной памяти признак наличия кода, высоким уровнем поступающий на сбросовый вход счетчика 15, снимает запрет счета импульсов, поступающих на счетный вход этого счетчика через элемент 18 ИЛИ с выхода счетчика 16. Через время первоначальной задержки формирования автоповтора на выходе старшего разряда счетчика 15 будет сформирован сигнал высокого уровня, поступающий на информационный вход триггера 19 и через элемент 18 ИЛИ на вход счетчика 15, который сохраняет свое состояние до момента отжатия клавиши. Передним фронтом импульса с выхода счетчика 16 триггер 19 устанавливается в единичное состояние и на его выходе вновь сформируется флаг готовности устройства, который снимается сигналом чтения. Описанный процесс будет продолжаться до момента отпускания клавиши. Принципы построения и способы реализации постоянных запоминающих устройств требуемой емкости и разрядности хорошо известны vi описаны в литературе по электронной технике поэтому структура блока постоянной памяти не приводится. Блок имеет разрядность данных J бит, разрядность адреса составляет I бит и определяется числом вертикальным шин матрицы и количеством дополнительных коммутационных элементов. Блок "прошит" таким образом, что сигнал признака кода на выходе В1 и код символа на его информационных выходах появляются при выборе только одной из вертикальных шин матрицы блока коммутационных элементов, что исключает вероятность сбоев при случайном нажатии двух и более клавиш. Включение любого из переключателей 12, 13 или 14 приводит к изменению адресной комбинации на входах блока постоянной памяти, что обеспечивает функционирование устройства с различными алфавитами, системами кодирования и в режиме замещения отказавших коммутационных элементов. Ю ИОЗ Допустим, чгп >стройство функционирует в режиме формирования семибитных кодовых наборов КОИ-7 (ГОСТ 27463-87) и кодового набора ASCII (American National Standard Code for Information Interchange), П G H являющегося международным для ПЭВМ. Рассмотрим фрагмент клавиатуры с расположением клавиш и символом по ГОСТ 14289-88. О Л к Д L замещающую клавишу. Сформированный при этом код будет соответствовать коду В таблице приведены коды, формируезамещаемой клавиши с учетом режимов, усмые этими клавишами в различных режимах тановленных переключателями 12 и 13. Для работы устройства. замещения крайней левой клавиши может Коды КОИ-7 приведены в двоичной и использоваться крайняя правая клавиша в восьмеричной, а коды ASCif - в двоичной и этом же ряду. Если для выбора режима зашестнадцатиричной системах исчисления. мещения используются две клавиши выбора Замещение клавиш происходит следующим режима, то замещающая клавиша может образом. Пусть режим замещения организорасполагаться либо слева либо справа от ван таким образом, что замещающая клавизамещаемой в зависимости от выбранного ша на клавиатуре располагается слева от замещаемой. Тогда замещающей клавишей 10 режима замещения. Живучесть системы в этом случае будет существенно повышена, для клавиши "Д/L" будет клавиша "Л/К", для так как система остается работоспособной клавиши "Г/К" - клавиша "0/J" и т.д. Для даже при одновременном отказе двух люввода кода отказавшей клавиши необходибых или множества несмежных клавиш. мо нажать вначале клавишу режима замещения, а затем, не отпуская ее, нажать 15 КОИ-7 Клавиша Набор Н1 Русский алф. П G ASCII Набор НО Латинск. алф. 1OOO1112=1O78 Р Н 11100102=1628 О J 110111І2=157 8 10010002=1Ю8 Русский алф. 101111112-BF16 110000002-COie 101111102-BF16 10010102=112а Латинский алф. 010001112=47їв 010010002=4816 010010102=4Аіб 5403 Г * С Т & Д і 12 -оН D BIoC D и -. іГ 13 J йв... -о R С Т JL RM O 17 о 81 ь к ,—oft С Т 18 Ml Dr D1 Фиг . t Or 5403 гиииіллл лл_гиіл ігі/ігшлг Гєнрр-tTup 8 Элемент ИПИ ч Счетчи> 10 ( прямой 1 СЧЕРТЧЮ 10 ( инг-ррг н - 1 Элемент И-НЕ U1T It Нажатие клавиши Сметчик 2 РЫ/ПД Дешифратор Z и и И 11 Вї и It I Fn - 1 Pn Елої' пвмії м * P I Чтение Триггер 19 Ф п д г ) С Фиг. 2 5403 Т еиердтпр 8 ЛЛІІГІЛ ТЛЛПЯЛХ Элемент ИПИ 9 Счетчик J О (примой) jinniuvrui Счетчик 10 (инверен.) Зпрмент И-МЕ 11 Нажатие кпавишм Счетчиг 2 выход 1 " Дешифратор З " 2 Б1 В2 Вп-1 : Блок памяти 5 Вп 91 Одновибрзтор 17 Чтение Триггер 19 (Флаг) Фиг. 5103 го m in -0 s h Ш J и Упорядник Замовлення 606 h Ті с -• 0 С" ш а ь (5 а 0 S й 0 і О О" о а a ш W ь I ш ш Е 01 Техред М.Моргентал т ь ш т о ш и а 1_ a і— Коректор М.Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254656, ГСП, Київ-53. Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101