Устройство для подавления дребезга контакта кнопки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ДРЕБЕЗГА КОНТАКТА КНОПКИ, содержащее кнопку, выводы нормально замкнутого и нормально разомкнутого контактов которой через резисторы соединены с Ш1цой питания, а средний вывод кнопки соединен с широй нулевого потенциала, первый D-триггер, шину тактовых импульсов, соединенную с С-входом первого D-триггера, вывод нормально разомкнутого контакта кнопки соединен с входом установки первого О-тркггера, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия , в него введены второй 0трнггер и элемент И-НЕ, причем вывод нормально замкнутого контакта кнопки соединён с D-входом первого D-тряггера , инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ я р-входом второго 0-триггера, инверс 1а.1й выход которого соедашен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с С-входом второго D-тригге- g pa, шина тактовых импульсов соединена с третьим входом элемента И-НЕ, /Л вывод, нормально разомкнутого контакта кнопки соединен с входом сброса второго D-триггера. r-f-r-T игюп11|аш +1 О1 сь 4 tl

5 441 А

СОЮЗ СМЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) g g Н 03 К 5/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Й :- ::; —:,-:-- :::: - "Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ е

Ю

Cb вФ

4ь (21) 3346191/18-21 (22) 16.10.81 (46) 23.11.83. Бюл. Ф 43 (72) Н.А.Козвонин и E.È.Ëóêoíüêèí(71) Куйбышевский электротехнический институт связи (53) 621.374(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Ф 743197, кл. Н 03 К 17/02, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 741435, кл. Н 03 К 5/01, 1980 (прототип}. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ

ДРЕБЕЗГА КОНТАКТА КНОПКИ, содержащее кнопку, выводы нормально замкнутого и нормально разомкнутого контактов которой через резисторы соединены с шиной питания, а средний вывод кнопки соединен с шиной нулевого потен циала, первый Р-триггер, шину тактовых импульсов, соединенную с С-входом первого Р-триггера, вывод нормально разомкнутого контакта кнопки соединен с входом установки первого

0 триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй Отриггер и элемент И-НЕ, причем вывод нормально замкнутого контакта кнопки соединен с Р-входом первого Р-триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ и

О-входом второго Р-триггера, инверс» ный выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с С-входом второго Р-тригге- сз ра, шина тактовых импульсов соединеЩ на с третьим входом элемента И-НЕ, вывод нормально разомкнутого контакта кнопки соединен с входом сброса второго Р-триггера. тастатурой.

Известно устройство защиты от дребезга контактов с применением таймеps, который блокирует кнопку в момент замыкания (раэмыкания) иа время ее дребезга t.! 1.

Однако данное устройство не обеспечивает полной защиты контакта от дребезга и имеет низкое быстродействие.!

О !

Наиболее близким к изобретению является устройство для подавления дре-, беэга контакта кнопки, содержащее кнопку, выводы нормально замкнутого и нормально разомкнутого контактов которой через резисторы соединены с шиной питания, а средний вывод кнопки соединен с шиной нулевого потенциала, первый О-триггер, шину тактовых импульсов, соединенную с С-входом

25 первого О-триггера, вывод нормально разомкнутого контакта кнопки соединен с входом установки первого О-триггера Г23.

Однако известное устройство выдает выходной импульс единичного срабатывания кнопки, пропорциональный по длительности времени ее нажатого со» стояния. Это не всегда удобно, так. как в большинстве случаев схемотехнических решений автоматики и вычислительной техники необходимо иметь выходной сигнал ручного управления синхронизированным как по переднему, так и по заднему Йронту с импульсами тактовой частоты.

Кроме того, устройство обладает низким быстродействием, что обусловлено подбором длительности тактовых импульсов большей нежели минимально возможное время отдельного изменения переходного сопротивления контакта кнопки. Это минимальное время в механических контактных системах (кнопках, тумблерах, переключателях) лежит в пределах десятых долей милисе" кунды, а потому и частота тактовых импульсов устройства, в котором применяется данное техническое решение, не может быть выше единиц килогерц.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для подавления дре30

40

1 10564

Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике и может найти применение, в частности, в электронных калькуляторах и абонентских телефонных аппаратах с кнопочйой

4l 2 безга контакта кнопки, содержащее кнопку, выводы нормально замкнутого и нормально разомкнутого контактов которой через резисторы соединены с шиной питания, а средний вывод кнопки соединен с шиной нулевого потенциала, первый О-триггер, шину тактовых импульсов, соединенную с С-входом первого О-триггера, вывод нормально разомкнутого контакта кнопки соединен с входом установки первого О-триггера, введены второй D-триггер и элемент И-НЕ, причем вывод нормально замкнутого контакта кнопки соединен с 0-входом первого О-. триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И-НК и О-входои второго О-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соеди » нен с С-входом второго О-триггера, шина тактовых импульсов соединена с третьим входом элемента И-НЕ, выход нормально разомкнутого контакта кнопки соединен с входом сброса второго

Р-триггера.

На 4кг. показана вункциональная схема устройства защиты от дребезга контакта кнопки; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство защиты содержит кнопку

1, нормально замкнутый контакт 2, который соединен с входом 0 первого

0-триггера 3 и через резистор 4 с шиной 5 питания, нормально разомкнутый контакт 6 кнопки 1 соединен с входами S u R соответственно первого ивторого D-триггеров 3 и 7, а также через резистор 8 — с шиной 5 питания, шина 9 тактовых импульсов соединена со счетным входом С первого О-триггера 3 и с первым входом элемента И-НЕ

1О,. два вторых входа которой попарно соединены с инверсными выходами первого D-триггеров,. а ее выход, являясь- выходом 11 устройства, соединен со счетным входом С второго О-триггера 7, вход 0 которого в свою очередь соединен с инвертирующим выходом первого 0-триггера 3, третий некоммутируемый контакт 12 кнопки 1 соединен с нулевой шиной устройства.

На Лиг. 2 обозначены временные диаграммы 01 и S R уровней сигнала на входе Опервого 0-триггера и на объединенных входах S u R соответственно первого и второго О-триггеров в процессе нажатия и опускания кноп1056441 ки 1, на начальных фазах которого изображен дребезг ее нормального замкнутого и.нормального разомкнутого контактов; временная диаграмма — Сl тактовых импульсов, которые поданы 5 на вход С первого О-триггера и на первый вход элемента И-НК; временные диаграммы - Ql и Q2 уровней сигнала на инвертирующих выходах первого и второго. триггеров соответственно; временная диаграмма — Вых. выходного сигнала устройства.

Устройство работает следующим образом.

До нажатия кнопки 1 на инверсных !5 выходах первого 3 и второго 7 0-триггеров находятся соответственно единичный и нулевой уровни, как показано на диаграммах Q! и 92 до момента времени t (фиг.2). Следовательно, 20 на выходе элемента И-НЕ О, равно как.и на выходе устройства в целом, выходные сигналы нулевого уровня отсутствуют. В процессе нажатия кнопки

1 первым начинает размыкаться кон- 25 такт 2, а так как он соединен со входом D первого 0-триггера 3 и с шиной

5 питания через резистор 4, то дребезг контакта 2 выражается временной диаграммой 01 от t< до

tg, при этом по переднему положительному фронту первого тактового импульса, совпадающего с появившимся единичным уровнем на входе 0 первого 0-триггера 3, последний изменяет на своем инверсном выходе уро35 вень с единичного на нулевой согласно момента t< диаграммы (1. При даль нейшем нажатии кнопки 1 в момент времени t< возникает процесс установления нулевого уровня на объединенных входах S u R 0-триггеров 3 и 7 в результате замыкания контактов 6 и 12 кнопки 1 (диаграмма SR), при этом состояние триггера 3 не меняется, а

45 нулевой уровень инвертирующего выхода 0-триггера 7 изменяется на единичный (диаграмма Q2). Выходной сигнал нулевого уровня на выходе элемента И-НЕ 10 в данный момент также появиться не может. Не может он поя50 виться и в интервалах времени от.1, до t (фаза установления нулевого уровйя на объединенных входах SR), в интервале времени от t < до !установившееся замкнутое состояние контакта 6 кнопки 1), в интервале времени от t6 до t> и до tе, когда

° кнопка 1 возвращается в исходное состояние, так как состояние триггеров в перечисленных интервалах времени не меняется.

С момента времени и возникает процесс установления замкнутого состояния контакта 2 кнопки 1, при этом на входе 0 первого 0-триггера

3 в интервале времени от t до возникает процесс перехода единично1 го уровня на нулевой, вызванный дребезгом замыкаемого контакта 6. В момент совпадения возникнувшего нулевого уровня на входе Опервого О-триггера 3 с передним фронтом первого тактового импульса, нулевой уровень инвертирующего выхода триггера 3 меняется на единичный, что соответствует моменту времени tg и диаграммам Dl, Cl и 41, при этом на всех входах элемента И-НЕ 10 возникают единичные уровни и, следовательно, на его вы- . ходе возникает нулевой уровень, синхронный с тактовым импульсом интервала времени t 9 - й.о (диаграммы 41, ф2,Вых.). Так как вйход элемента

И-НЕ 10 соединен с входом С второго

О-триггера 7, на 0-входе которого находится в данный момент единичный уровень инвертирующего выхода первого О-триггера 3, то по заднему фронту нулевого уровня выходного сигнала единичный уровень инвертирующего выхода второго D-триггера меняется на нулевой, и вся схема возвращается в исходное состояние (диаграммы от момента времени и далее) .

-!о

В данной схеме отсутствует так называемое "состязание" триггеров, в процессе которого могут возникать на выходе устройств короткие паразитные сигналы. Такой,параэитный сигнал, связанный с состязанием D-триггера и -триггера в момент нажатия кнопки, может возникать в схеме известного устройства, так как состояние р-òðHããåðà не синхронизировано с первоначальным замыканием кнопки.

Применение данного устройства защиты позволит получить унифицированный сигнал, синхронный с тактовыми импульсами, и повысить их частоту на столько. на сколько позволяют используемые логические элементы. Эта значительно расширяет область его применения при ручном вводе информации любых цифровых и импульсных устройств.

Как показали испытания, предлагаемое устройство защиты от дребезга

1056441

Составитель В..мясников

Редактор И, Николайчук Техред С,Мигунова Корректор И, Эрдейн

Заказ 9339/55 . Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 контактов кнопки надежно работает в диапазоне частот до 2 мГц, при этом выходной сигнал строго соответствует по форме и фазе сигналам таковой частоты.

° У

В процессе многократных циклов

Аоомнюований (350 нажатий кнопки) случаев сбоя или,искажения формы сигнала не наблюдалось.