DE2832673C3

DE2832673C3 - Tastenfeldcodiersystem

Info

Publication number: DE2832673C3
Application number: DE2832673A
Authority: DE
Inventors: Rathindra Nath Ithaca N.Y. Devchoudhury
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1977-07-28
Filing date: 1978-07-26
Publication date: 1983-12-15
Also published as: US4121048A; GB2001790A; DE2832673A1; GB2001790B; DE2832673B2; FR2399063B1; CA1100598A; FR2399063A1; JPS5425624A

Description

Die Erfindung betrifft ein Tastenfeldcodiersystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Art.

Ein bekanntes Tastenfeldcodiersystem dieser^s Art enthält einen Festwertspeicher, welcher für die einzelnen Tasten des Tastenfeldes: charakteristische Codes speichert, wobei der für eine gedrückte Taste ausgewählte Code von einem oder mehreren an den Festwertspeicher in Abhängigkeit von der Betätigung von Umschalttasten des Tastenfeldes angelegten Signalen abhängt.

Aus der Druckschrift »MOS Integrated Circuits« der Firma National Semiconductors Corp., 1974, Seiten 13-39 bis 13 — 50, ist ein Tastenfeldcodiersystem dieser Art bekannt, das einen Festwertspeicher enthält, welcher für die einzelnen Tasten des Tastenfeldes charakteristische Codes speichert, wobei der für eine gedrückte Taste ausgewählte Code von einem oder mehreren an den Festwertspeicher in Abhängigkeit von der Betätigung von Umschalttasten des Tastenfeldes über eine Betriebsartverknüpfungsschaltung angelegten Signalen abhängt.

Nachteilig bei diesem bekannten System ist, daß die Anzahl der möglichen Umschaltoperationen durch die Größe des Festwertspeichers begrenzt ist; außerdem ist es verhältnismäßig aufwendig, eine beliebige Taste zu einer Umschalttaste zu machen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Tastenfeldcodiersystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Umschaltung- der Codierung einer Taste vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist das Tastenfeldcodiersystem äußerst flexibel, da die Tastenfeldcodierungen ohne Modifikation des eigentlichen Codierers geändert werden können. Auch ist es auf einfache Weise möglich, eine große Anzahl von Umschalttasten vorzusehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes schematisches Blockschaltbild eines Tastenfeldcodiersystems,

F i g. 2 eine Draufsicht auf ein in dem in F i g. 1 dargestellten System verwendetes Tastenfeld, F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Teils einer Kontaktmatrix, : ;;:

F i g. 4 ein Zeitgabediagramm, i F i g. 5A und 5B Schaltungen für zwei der in dem Tastenfeld angeordneten Umschalttasten,

F i g. 6 (A bis F) verschiedene Signalformen zur so Veranschaulichung der Arbeitsweise der Umschalttasten des Tastenfeldes und

Fig.7 ein detaillierteres Blockschaltbild eines Teils des Tastenfeldsystems.

In F i g. 1 ist ein Tastenfeldcodiersystem in Blockform dargestellt. Das System enthält ein Tastenfeld 20 mit einer Tasten-Diodenmatrix und einen Codierer 22 zur Aufnahme von von dem Tastenfeld 20 kommenden, eine gedrückte Taste desselben kennzeichnenden Signalen und zur Ausgabe von Daten in Form eines Mehr-Bit-Codes, welcher die gedrückte Taste kennzeichnet und einer Verarbeitungseinheit 24 zugeführt wird, welche die Daten in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsgebiet des Tastenfeldsystems verarbeitet. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zur Kennzeichnung der jeweils gedrückten Taste der Sieben-Bit-USA-Standard-Code for Information Interchange (ASCII) verwendet. Selbstverständlich können auch andere Mehr-Bit-Codes verwendet werden. Der Codierer 22 ist

in der Lage, in η-fach überlappender Eingabeoperation zu arbeiten, wobei π eine beliebige ganze Zahl sein kann. Unter überlappender Eingabeoperation soll in der vorliegenden Beschreibung die Fähigkeit verstanden werden, die Signale einer gedrückten Taste selbst dann anzunehmen und zu codieren, wenn eine oder mehrere zuvor gedrückte Tasten zum Zeitpunkt des Drückens der letzten Taste noch nicht wieder freigegeben wurden. Ein Beispiel eines Tastenfeldsystems mit dieser Fähigkeit ist in der US-PS 36 75 239 beschrieben.

In F i g. 2 ist eine Draufsicht auf ein in dem beschriebenen Äusführungsbeispiel der Erfindung verwendetes Tastenfeld 20 dargestellt. In diesem Tastenfeld 20 ist eine Vielzahl alphanumerischer Tasten enthalten, welche jeweils für das Schreiben von Groß-28 und Kleinbuchstaben 30 bzw. entsprechende andere bei Geschäftsvorgängen zu druckende oder einzugebende Zeichen eingerichtet sind. Das Tastenfeld enthält ferner eine Vielzahl von Operationstasten 27 und eine Reihe von durch den Kunden programmierbare Tasten 29. Normalerweise enthält das Tastenfeld zwei Umschalttasten 32 und 34, um die einer gedrückten Steuertaste 26 entsprechenden Daten von Klein- auf Großbuchstaben umzuschalten, wobei die Umschalttaste 32 zum Zeichen dafür gedrückt wird, daß eine Umschaltoperation beginnt, während die Umschalttaste 34 zum Zeichen dafür gedrückt wird, daß die Umschaltoperation beendet ist. Für verschiedene Geschäftsvorgänge hat es sich als wünschenswert erwiesen, weitere Umschalttasten auf dem Tastenfeld zur Verfügung zu haben. Aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt sich, daß jede Taste, z. B. die Tasten 36,38,40 oder 41, zu einer Umschalttaste werden kann.

In F i g. 3 ist eine Kontaktmatrix schematisch dargestellt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 42 versehen ist und zusammen mit dem Tastenfeld 20 dazu verwendet wird, ein einer beliebigen gedrückten Taste 26, welche in dem Tastenfeld 20 als Umschalttaste verwendet wird, entsprechendes Signal auszugeben. Diese Kontaktmatrix enthält eine Vielzahl von Eingangszeilenleitern R\ bis R_n und eine Vielzahl von Ausgangsspaltenleitern Q bis C_n. Die Reihen- und Spaltenleiter sind über Schaltungsmittel miteinander verbunden, welche aus einem Kontakt 44, der jeweils einer Taste des Tastenfeldes 20 zugeordnet ist und beim Drücken dieser Taste geschlossen wird, und einer Diode 46 besteht. Die Dioden 46 (Fig.3) dienen dazu, Fehlersignale zu unterdrücken, die auftreten würden, wenn mehr als zwei Tasten gleichzeitig gedrückt würden. Die Zeilenleiter R\ bis R_n werden nacheinander durch Abtastimpulse 48 (Fig.4) abgetastet. Ist zum Zeitpunkt des Auftretens eines Abtastimpulses 48 eine Taste 26 gedrückt, dann wird der über den geschlossenen Kontakt 44 mit dem gerade abgetasteten Zeilenleiter verbundene Spaltenleiter durch diesen Abtastimpuls erregt, d. h., dieser Impuls wird über den Spaltenleiter zum Codierer 22 übertragen, welcher den der gedrückten Taste entsprechenden Mehr-Bit-Code erzeugt. Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, sind die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Abtastimpulse 48 negative Impulse, obwohl selbstverständlich auch positive Impulse verwendet werfen können. Ferner ist es auch' möglich, daß die Spaltenleiter Ci bis C_n durch die Abtastimpulse abgetastet werden können, wobei die Reihenleiter R\ bis R_n feststellen, welche der als Umschalttaste arbeitende Taste 26 gedrückt wurde.

In den F i g. 5A und 5B ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltung gezeigt, wie sie für den Betrieb der Tasten des

> Tastenfeldes 20 als Umschalttaste verwendet werden

> kann. Ein Umschaltkontakt 50 (F ig. 5A) einer ersten als Umschalttaste arbeitenden Taste ist über einen Leiter 52 mit einem ODER-Glied 54 mit offenem Kollektor gekoppelt, dessen anderer Eingang mit dem Reihenleiter R\ und dessen Ausgang mit dem Spaltenleiter Q verbunden ist. Der Kontakt 50 ist außerdem über einen zweiten Leiter 56 mit einem Inverter 58 verbunden, dessen Ausgang mit einem zweiten ODER-Glied 60 mit

ίο offenem Kollektor gekoppelt ist, dessen Ausgang ebenfalls^ mit dem Spaltenleiter■ Cj verbunden ist. Der andere Eingang des ODER-Gliedes 60 ist mit dem Zeilenleiter Ri verbunden. In Fig.5B ist eine zweite Umschalttaste gezeigt, deren Kontakt 62 (Fig.3) in ähnlicher Weise, wie dies für den Kontakt 50 beschrieben wurde, mit ODER-Gliedern 64, 66 mit offenem Kollektor verbunden, deren Ausgänge mit dem Spaltenleiter C\ und deren andere Eingänge jeweils mit den Zeilenleitern R3 bzw. Ra verbunden sind. Obwohl die Kontakte der Umschalttasten bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mit dem gleichen Spaltenleiter C\ verbunden sind, können selbstverständlich die Umschaltkontakte mit beliebigen Spalten- und Zeilenleitern verbunden sein und in der beschriebenen Weise arbeiten.

Die Ausgänge der ODER-Glieder 54 und 64 befinden sich normalerweise in ihrem hohen oder L-Zustand, welcher bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, in welchem eine TTL-Logik (Transistor-Transistor-Logik) verwendet wird, +5 Volt beträgt. Diese Spannung wird von einer Spannungsquelle 68 abgegeben. Der Ausgang des ODER-Gliedes 60 befindet sich normalerweise auf dem gleichen Pegel wie der Zeilenleiter Rl Beim Schließen des Kontaktes 50 (Fig.5A) infolge des Drückens der zugeordneten Umschalttaste wird die Spannungsquelle 68 an Masse gelegt, wodurch der Leiter 52 niedriges Potential annimmt, so daß beim Auftreten des Abtastimpulses 48 (Fig.4) auf dem Zeilenleiter R\ der Ausgang des ODER-Gliedes 54 niedriges Potential annimmt. Durch diese Bedingung stellt der Codierer 22 fest, daß an der Verbindungsstelle der Leiter R\ und Ci (F' g·³) eine Taste gedrückt wurde, und der Impuls 48 wird durch den Codierer 22 als ein das Drücken einer Umschalttaste in der genannten Position kennzeichnendes Signal aufgenommen. Beim öffnen des Kontaktes 50 als Folge der Freigabe der Umschalttaste befindet sich der Ausgang des ODER-Gliedes 60 zum Zeitpunkt des Auftretens des Abtastimpulses 48 auf dem Zeilenleiter Ri auf niedrigem

so Potential, wobei dieses Ausgangssignal von dem Codierer 22 als Drücken einer zweiten Umschalttaste an der Verbindungsstelle der Leiter R2 und Ci der Schaltermatrix 42 (Fig.3) angenommen wird, wie dies durch die gestrichelte Linie 70 angedeutet ist. Dieser zweite Impuls wird von dem Codierer 22 als das Ergebnis des Drückens einer zweiten virtuellen Umschalttaste an dem genannten Verbindungspunkt gewertet. Der Mehr-Bit-Code jeder zwischen dem Drücken und der Freigabe der Umschalttaste, dessen Kontakte durch den Kontakt 50 (F i g. 5A) dargestellt sind, gedrückten Taste 26 (F i g. 2) des Tastenfeldes 20 wird durch die Verarbeitungseinheit 24 (Fig. 1) in Abhängigkeit von der jeweiligen Funktion der betätigten Umschalttaste geändert. Dieser Vorgang wird in , 65 bezug auf den Kontakt 62 (Fig.3 und 5B) wiederholt. Der Tastenfeldcodierer 22 wird somit durch eine Vielzahl von Umschalttasten beeinflußt, welche zwischen den Zeilenleitern R\ bis R_n und dem Spaltenleiter

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Ci verbunden sind. des negativen Impulses 48 (Fig. 4), der über den

Unter Bezugnahme auf die F i g. 6 und 7 wird im Zeilenleiter R\ übertragen und über den Spaltenleiter Q folgenden ein Ausführungsbeispiel einer Umschaltta- empfangen und weitergeleitet wurde, tastet der stenschaltung (F i g. 7) zusammen mit einem Zeitgabe- Codierer 22 die anderen Zeilenleiter ab, um festzusteldiagramm (F i g. 6) einer Umschalttastenpperation be- .5 len, ob irgendwelche Tasten 26 (F i g. 2) gedrückt sind schrieben. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, sind die (F i g. 6C), wobei diese Feststellung des Gedrücktseins in Spaltenleiter Q bis C_n der Schaltermatrix 42 mit dem der gleichen Weise akzeptiert wird (F i g. 6D) wie das Tastenfeldcodierer 22 verbunden, dieser kann ein Gedrücktsein der Umschalttaste (F i g. 6B). Die Freigabekannter 90-Tasten-Codierer mit der Möglichkeit be der gedrückten Umschalttaste hat das Öffnen des überlappender Eingabe für alle Tasten sein. Der io Kontaktes 50 (Fig. 7) zur Folge, wodurch das Codierer 22 ist mit der Schaltermatrix 42 über die ODER-Glied 60 in einen Zustand versetzt wird, daß es Zeilenleiter R\ bis R_n verbunden, welche mit den in dem einen über den Zeilenleiter R₂ übertragenen Abtastim-Codierer 22 erzeugten Abtastimpulsen 48 (Fig.4) puls überträgt, welcher dem ODER-Glied 60 über den beaufschlagt werden. Die Tastenfeldkontakte sind in Leiter 74 (F i g. 7) zugeführt wird. Dieser Zustand wird einer 9xlO-Matrix angeordnet, und diese Kontakte 15 von dem Codierer 22 über den Spaltenleiter Q werden zeitlich nacheinander über Zeilen- und Spalten- abgefragt (F i g. 6E), wobei dieser Zustand von dem leiter Ri, R₂ usw. und Q, C₂, Wobei die das Ergebnis der Codierer 22 als Drücken der zweiten oder virtuellen Abtastung liefernden Signale dem Codierer 22 züge- Umschalttaste akzeptiert wird, wie dies in Fig.6F führt werden. Ein nicht gezeigter Codierer-Taktgeber dargestellt ist. Die Erzeugung des Signals, welches das schaltet einen 9-Bit-Zeilen-Ringzähler und einen 10-Bit- 20 Drücken der virtuellen Umschalttaste an der Verbin-Spalten-Ringzähler (ebenfalls nicht gezeigt) fort. Der dungssteile von Zeilenleiter R₂ und Spaltenleiter C\ Zeilenzähler fragt nacheinander pro Taktperiode einen darstellt, bewirkt die Ausgabe von codierten Daten über Zeileneingang ab, und der Spaltenzähler aktiviert den Datenausgangsleiter 76 (F i g. 7) zu der Verarbeinacheinander pro Taktperiode einen Spaltenausgang. tungseinheit 24, um diese zu informieren, daß die Durch den fehlenden Zählgleichlauf (9 Bits gegenüber 25 Umschaltoperation beendet ist. Die Verarbeitungsein-10 Bits) der Zähler wird bewirkt, daß nacheinander heit 24 schaltet dann die Daten für so viele Steuertasten innerhalb von 90 Taktperioden alle möglichen Zeilen- 26 (F i g. 2) um, wie zwischen der Erzeugung des Signals Spalten-Kombinationen abgefragt werden/Wenn ein an der Verbindungsstelle R\, C\ und an der Verbindungsgeschlossener Kontakt festgestellt wird, dann wird der stelle R₂, G gedrückt wurden. Aus der vorangehenden Abtasttakt unterbrochen, und aus einem in dem 30 Beschreibung geht somit hervor, daß durch entspre-Codierer enthaltenen, nicht dargestellten Festwertspei- chende Verdrahtung von Tasten des Tastenfeldes 20 in eher ausgelesene Daten werden in ein Ausgaberegister der eben beschriebenen Weise eine Umschalttastenope-(nicht gezeigt) zwecks Übertragung derselben zu der ration durch Drücken und Freigeben der verdrahteten Übertragungseinheit 24 eingegeben. Selbstverständlich Taste erzeugt werden kann.

kann ein separater Pulsgenerator zur Erzeugung der 35 Da die hier beschriebene Umschaltung durch das Abtastimpulse 48 zum Abtasten der Leiter R\ bis R_n Programm der Verarbeitungseinheit 24 bewirkt wird, ist verwendet werden. Die Ausgänge der .ODER-Glieder das erfindungsgemäße System äußerst flexibel, da die 54 und 60 sind mit dem Spaltenleiter G verbunden, Tastencodes in der jeweils gewünschten Weise geändert welcher von dem Codierer in der bereits beschriebenen werden können, ohne daß eine Modifizierung oder Weise auf das Vorhandensein des genannten Ausgangs- to Änderung des Codierers 22 erforderlich ist. Außerdem signals auf den Zeilenleitern R_x bzw. R₂ überprüft wird. ist es möglich, auf einfache Weise eine große Anzahl Durch Drücken einer der oben erwähnten Umschalt- von Umschalttasten vorzusehen. Außerdem kann die tasten 32 bis 41 (Fig.2) wird der Kontakt 50 (Fig. 7) Umschaltung unter Steuerung des Drückens und der geschlossen (F i g. 6A), wobei dieser Kontakt so lange Freigabe einer Taste erfolgen. Obwohl die vorliegende geschlossen bleibt, bis die Umschalttaste freigegeben 45 Erfindung anhand eines Ausführurigsbeispiels im einzelwird. Durch Schließen des Kontaktes 50 wird die nen beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß für < Spannungsquelle 68 an Masse gelegt, wodurch der den Fachmann verschiedene Abwandlungen naheliegen. Spaltenleiter G zum Zeitpunkt des Auftretens eines So können beispielsweise statt der ODER-Glieder 54, Abtastimpulses 48 an dem Zeilenleiter i?i in der bereits 60 zur Erzeugung des gleichen Signals auch andere beschriebenen Weise auf niedriges Potential gebracht so logische Verknüpfungsglieder, wie Tri-Zustandsglieder, wird. Durch Abfragen des Spaltenleiters Ci durch den verwendet werden. Ein Tri-Zustandsglied ist ein Codierer zu diesem Zeitpunkt wird in dem Codierer die logisches Verknüpfungsglied mit drei möglichen Zuan der Verbindungsstelle zwischen dem Spaltenleiter Ci ständen: »0«, »L« und ein dritter Zustand, in,welchem und dem Zeilenleiter Ri liegende Umschalttaste der Ausgang dieses Gliedes wirkungsmäßig vom Rest akzeptiert (Fig. 6B). Durch den geschlossenen Kontakt 55 der Schaltung abgeschaltet ist und keinen Einfluß mehr 50 wird ferner der Ausgang des ODER-Gliedes 60 auf auf diesen ausübt Ein solches Glied hat einen hohes Potential gebracht, wodurch die Übertragung von Aktivierungs-/Entaktivierungseingang, welcher be-Abtastimpulsen über den Zeilenleiter R₂ an den wirkt, daß das Glied normalerweise als Verknüpfungs-Spaltenleiter Ci verhindert wird. glied arbeitet oder daß im anderen Fall der Ausgang des

Nachdem der Codierer 22 das Drücken der 60 Gliedes vom Rest der Schaltung abgeschaltet ist. Umschalttaste akzeptiert hat, und zwar nach Empfang

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tastenfeldcodiersystem mit einem eine Vielzahl Tasten enthaltenden Tastenfeld, wobei die Kontakte der Tasten matrixförmig angeordnet sind, mit einer Schaltung zum aufeinanderfolgenden Abfragen der Kontakte, um einen Betätigungszustand einer Taste festzustellen und ein einer betätigten Taste entsprechendes Ausgangssignal zu erzeugen, welches einem Codierer zugeführt wird, der das einer betätigten Taste entsprechende codierte Ausgangssignal abgibt, und mit einer Verknüpfungsglieder aufweisenden Schaltung zur Änderung der codierten Ausgangssignale der Tasten in Abhängigkeit von der Betätigung einer weiteren Taste, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsglieder (54,58,60) zu unterschiedlichen Zeiten während des Abfragezyklus der Tasten (26) angesprochen werden und je nach Betätigung der weiteren Taste (50) zu unterschiedlichen Zeiten im Äbfragezyklus ein Signal an den Codierer (22) abgeben.

2. Tastenfeldcodiersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verarbeitungseinheit (24), welche mit dem Codierer (22) gekoppelt ist, welche von diesem die den Tasten (26) zugeordneten codierten Ausgangssignale und ein Betätigungssignal der weiteren Taste (50) empfängt und abhängig von der Art des Betätigungssignals einen Wechsel der den betätigten Tasten (26) entsprechenden Codierung veranlaßt.

3. Tastenfeldcodiersystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (44) in Reihe mit Dioden (46) zwischen Eingangsleitern (Rt bis R_n) und Ausgangsleitern (Q bis C_n) angeordnet sind und daß die Schaltung zur Abfrage der Kontakte (44) mit den Eingangsleitern (R\ bis R_n) und der Codierer (22) mit den Ausgangsleitern (Q bis C_n) gekoppelt sind.

4. Tastenfeldcodiersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge der Verknüpfungsglieder (54, 58, 60) mit einem ersten und einem zweiten (R\, R^) der Eingangsleiter und mit dem Kontakt der weiteren Taste (50) und die Ausgänge der Verknüpfungsglieder (54, 58, 60) mit mindestens einem der Ausgangsleiter (Q) gekoppelt sind.

5. Tastenfeldcodiersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsglieder bestehen aus einem ersten Verknüpfungsglied (54), dessen Eingänge mit dem ersten Eingangsleiter (Rt) und mit dem Kontakt der weiteren Taste (50) gekoppelt sind; und aus einem zweiten Verknüpfungsglied (60), dessen einer Eingang mit dem zweiten Eingangsleiter (R2) und dessen anderer invertierter Eingang mit dem Kontakt der weiteren Taste (50) gekoppelt ist, wobei die Ausgänge des ersten und zweiten Verknüpfungsgliedes an einem der Ausgangsleiter (Ct) angeschlossen sind.

6. Tastenfeldcodiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaltungen (Fig.5A, 5B) mit je einer weiteren Taste (50) vorgesehen werden können.