DE2103480A1

DE2103480A1 - Dateneingabevorrichtung fur Daten verarbeitungsanlagen

Info

Publication number: DE2103480A1
Application number: DE19712103480
Authority: DE
Inventors: Pier Giorgio Turm Perotto, (Italien)
Original assignee: Olivetti SpA
Current assignee: Olivetti SpA
Priority date: 1970-01-21
Filing date: 1971-01-15
Publication date: 1971-07-29
Also published as: GB1332240A; US3707715A; DE2103480B2; DE2103480C3

Description

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PATENTANWALT DIPL-ING. R. MDLLER-BDRNER PATENTANWALT D I P L. -1 N G. HANS-H. WEY B E RLI N- DAHLEM 33 . POD BIELS KIALLEE «8 8M0NCHEN22.WIDENMAYERSTRASSE49 TEL. 0311 . 762907 ■ TELEGR. PROPINDUS . TELEX 0184057 TEL. 0811 · 225585 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0524244

Berlin, den 15· Januar 1971

22 545

Ing. C. Olivetti &C, S.p.A.
Ivrea (Italien)

Dateneingabevorrichtung für Datenverarbeitungsanlagen

Die Erfindung betrifft eine Dateneingabevorrichtung, z.B. für Endgeräteeinheiten für die Datenverarbeitung. Anordnungen für die Eingabe an einer Datenverarbeitungsanlage mechanischer Bauart sind bekannt; sie sind durch diese Technik hinsichtlich ihrer Flexibilität und Arbeitsgeschwindigkeit beschränkt. Andere kostspielige und komplizierte Eingabeanordnungen sind bekannt.

Gemäß der Erfindung wird eine Dateneingabevorrichtung vorgesehen, die umfaßt: eine einzige Kathodenstrahlröhre, deren Schirm in eine Mehrzahl von Zonen eingeteilt ist, eine erste Einrichtung zum Abtasten jeder Zone mit einem für einen entsprechenden Code charakteristischen Muster, und eine zweite Einrichtung, die so auf von den Zonen ausgehendes Licht anspricht, daß sie ein Ausgangssignal vorsieht, das den Code wiedergibt, der einer Zone entspricht, wenn diese Zone wenigstens teilweise verdunkelt 1st.

Es ist wohlbekannt, von einem mechanischen Tastenfeld eine Kathodenstrahlröhren-Wiedergabevorrichtung zu steuern. Die Ka-

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thodenstrahlröhre in der Vorrichtung nach der Erfindung kann eine Aufteilung ihres Schirms in einen ersten Teil für die Wiedergabe von Symbolen und einen zweiten, die genannten Zonen umfassenden Teil aufweisen. Mit Hilfe des zweiten Teils des Schirms eingegebene Daten können in dem ersten Teil wiedergegeben werden.

Die Erfindung wird unter beispielsweiser Bezugnahme auf die Zeichnung mehr im einzelnen beschrieben. In der letzteren zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Dateneingabevorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 ein erstes Beispiel eines Schnitts durch den Schirm in einer Eingabezone;

Fig. 3 ein zweites Beispiel eines Schnitts durch den Schirm in einer Eingabezone

Fig. 4 eine schematische Ansicht der Eingabezonen;

Fig. 5 ein Diagramm des Abtastmusters für einige der Zonen der Eingabevorrichtung;

Fig. 6 ein Blockschaltbild der Dateneingabevorrichtung und

Fig. 7 ein allgemeines Blockschaltbild der Eingabe-, Behandlungs- und visuellen Wiedergabeanordnung.

Gemäß Fig. 1 hat eine Kathodenstrahlröhre 1 einen in zwei Teile aufgeteilten Schirm 2. Der obere Teil ist geeignet, eine visuelle Wiedergabe einer Nachricht vorzusehen; der untere Teil dazu, als eine Dateneingabevorrichtung zu wirken, die in diesem Beispiel ein Tastenfeld ist. Der Teil, der dazu geeignet ist, das Tastenfeld wiederzugeben, wird durch Ausbildung von öffnungen 3 entsprechend jeder Taste in einer Materialschicht 4 erhalten, die über dem unteren Teil des Schirms, wie aus Fig. 1 und

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2 ersichtlich, angebracht ist. Die vorerwähnten "Öffnungen können frei oder offen sein, d.h. sie können den Schirm direkt (Fig. 2) zeigen, oder in Jede von ihnen kann eine Taste 5 eingesetzt sein, deren oberer Teil 6 aus durchsichtigem Werkstoff besteht, so daß der darunterliegende Schirm sichtbar sein kann, wie schematisch aus Fig. 3 ersichtlich.

Von jeder öffnung 3 geht eine fiberoptische Faser 7 (eingebettet in das den für das Tastenfeld bestimmten Teil des Schirms bedeckende Material 4) aus, die zu einem Photodetektor 8 (Fig. 4) führt.

Der Elektronenstrahl der Röhre tastet aufeinanderfolgend eine Zeile des Schirms 2 nach der anderen ab. Entsprechend jeder öffnung wird der Elektronenstrahl in der Weise moduliert, daß er auf dem Schirm ein alphanumerisches Symbol erzeugt, das für die Zone, in der das Symbol erzeugt wird, charakteristisch ist. Mehr im einzelnen wird jede Zeile des Schirms in so viele "Punkte^w 9 aufgeteilt, deren Kombination räumlich, wie bereits gesagt, ein Zeichen entsprechend jeder Öffnung bildet.

Es sei angenommen, daß jede Zeile entsprechend jeder öffnung Oder Zone in zehn "Punkte^tt geteilt ist und die gesamte Zone von sieben Zeilen (Fig. 5) gebildet wird. Ferner sei angenommen, wie aus Fig. 5 ersichtlich, daß die Zonen entsprechend den Tasten benachbart angeordnet sind, (obwohl dies nicht der Fall zu sein braucht).

Drei Zähler arbeiten in Synchronismus mit dem Abtasten des Schirms durch den Elektronenstrahl, das sind ein Zeilenzähler 10, ein Zonenzähler 11 und ein Zähler 12 für Punkte innerhalb einer Zone (Fig. 6). Der Elektronenstrahl beginnt, den zweiten Teil des Schirms, d.h. den als ein Tastenfeld funktionierenden Teil, zu überstreichen. Die Ablenkungssteuereinheit 13 äer Ka-

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thodenstrahlröhre setzt die Zähler in Gang, die deshalb in Synchronismus mit dem Abtasten des zweiten Teils des Schirms durch den Elektronenstrahl zählen. Zu Beginn der Abtastung beginnt der Zonenzähler die Zählung, d.h. er zählt 1, so lange, als der Strahl in der ersten Zone bleibt. Die Front des von dem Zähler 11 beim Zählen der ersten Zone gelieferten Signals CZ1 befehligt einen Zeichengenerator, der in diesem speziallen Beispiel von einer 5x7-Kernmatrix 16 gebildet wird.

Die Matrix wird von einer Steuereinheit 14 gesteuert, von der so viele Leitungen ausgehen, als Zeichen für die Zonen des Tastenfelds vorhanden sind. Die Drähte sind so mit den , Kernen der Matrix 16 verbunden, daß, wenn der Befehl von dem Zonenzähler ankommt, die Steuereinheit 14 einen bestimmten, programmierten Zeichendraht aktiviert, wodurch alle und nur diejenigen Kerne, die räumlich die Form des Zeichens selbst wiedergeben, in den 1-Zustand gebracht werden.

Es sei angenommen, daß das Zeichen ^H1^W der ersten Zone zugeordnet ist, so daß mit dem Ankommen des Signals CZ1 des Zonenzählers 11 diejenigen Kerne in der Matrix aktiviert werden, die räumlich das Zeichen ^M1^M bilden. Die Kernmatrix hat zwei weitere Eingänge. Die Reihen der Matrix werden von dem Zeilenzähler 10 aktiviert. Wenn die ersten einhundert Abtastzeilen des Schirms für die visuelle Wiedergabe der Nachricht benutzt werden, aktiviert der Befehl C 101, d.h. der von dem Zähler beim Zählen der iO1sten Zeile (erste Zeile des zweiten Teils des Schirms) gelieferte Befehl, die erste Reihe der Matrix, und nacheinander so fort mit den Befehlen C 102-3-4-5-6 bis zum Befehl C 107, der die siebente Reihe der Matrix erregt.

Wenn der Abtaststrahl sich auf der Zeile 101 befindet, wird die erste Reihe der Matrix aktiviert. Während des Zeitraums der ersten Zone erregen die Zeilen von 4 bis 8 entsprechend der Zählung von 4 bis 8 der Punkte, die von dem Punktzähler

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in einer Zone geliefert wird, nacheinander die fünf Spalten der Matrix. Die vorher eingeschalteten Kerne werden jetzt nacheinander ausgeschaltet, wobei jeder Kern zurückgestellt wird, wenn koinzidente Ströme in der sich in dem Kern schneidenden Reihe und Spalte auftreten. Die Ausgänge der fünf Spalten der Matrix werden als ODER-Funktion einer Einheit 15 zugeführt, die das Gitter der Kathodenstrahlröhre und damit die Intensität des Strahls steuert. Auf diese Weise wird erreicht, daß ein Punkt, der dem einzigen Punkt des Zeichens "1" in der ersten Zeile entspricht, mit einer gewissen Intensität in der ersten Zone beleuchtet erscheint. Wenn der Elektronenstrahl fortfährt mit der Abtastung der Zeilen 101 bis 107» erscheinen die Zeichen entsprechend den zugehörigen Zonen und bestimmt durch entsprechende, geeignete, vorherige Verdrahtung der Kernmatrix 16. Am Ende des Abtastvorgangs sind die Zeichen mit einer verminderten Lichtstärke in den öffnungen entsprechend den Tasten und den vorerwähnten Zonen sichtbar. Die Leuchtmasse des Schirms gibt eine Emission, wenn sie von dem Elektronenstrahl bombardiert wird, durch Fluoreszenz und Phosphoreszenz, wobei die letztere zu einer Nachleuchtdauer führt. Angenommen, der Photodetektor 8 sei frequenzselektiv und reagiere nur auf die Fluoreszenz, und weiter angenommen, die Fluoreszenz trete an einem Punkt im wesentlichen augenblicklich auf, wobei die Kurven von zwei benachbarten Punkten sich nicht überlagern. Wenn der Elektronenstrahl die Zeilen des Schirms abtastet, erregt oder erregt er nicht gegebene Punkte (Einheitssegmente), was dazu führt, daß die Lichtwellen durch die optische Faser, die der Zone entspricht, von der der zu der Bildung des Zeichens beitragende Punkt einen Teil bildet, dem Photodektor zugeleitet werden, der jedesmal, wenn ein Punkt mit einer gegebenen Intensität erregt ist, ein Ausgangssignal gibt. Wenn ein Finger in eine gegebene öffnung eingeführt oder eine Taste in die öffnung gedrückt wird, empfängt die von dieser öffnung aus-

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gehende optische Faser nicht mehr weiter die augenblickliche, durch die Erregung der die Zeichen bildenden Punkte erzeugten Lichtwellen, und der Photodetektor gibt weiter kein Signal mehr.

Wenn das Abtasten der Zonen andauert, erreicht das umgekehrte Signal φ des Photodetektors eine Gruppe von UND-Toren 90, 91, 92, 93, 94 usw., deren Anzahl gleich der der Zonen oder Tasten ist. Jedes UND-Tor hat als Eingänge das Taktgeber-Signal, ein Ausgangssignal des Zonenzählers 11, das die Zone identifiziert, den umgekehrten Ausgang £> des Photodetektors und den Ausgang (nach einer mit der Ansprechzeit des Photodetektors übereinstimmenden Verzögerung) der Kernmatrix. Somit gibt ein UND-Tor einen Ausgang, wenn ein Punkt, der das Zeichen in der entsprechenden Zone bildet, bedeckt ist, d.h. die Lichtinformation von dem Photodetektor nicht empfangen wird. Die UND-Tor e 90, 91, 92, 93, 94 usw. sind mit den entsprechenden Zählern 110, 112, 113, 114 usw. verbunden, die die Funktion haben, die Punkte des Zeichens in der entsprechenden Zone, die bedeckt sind, zu zählen. Jeder Zähler muß nicht alle Punkte, die das entsprechende Zeichen bilden, zählen, sondern einige, indem er also eine Mehrheitsentscheidung gibt. Angenommen, ein Finger wird in die erste Zone links oben gebracht und das Zeichen ^W1^N sei in dieser Zone durch Verwendung von neun Punkten der 5x7-Matrix definiert. Wenn der Finger wirksam über all die neun Punkte des Zeichens gebracht wird, gibt es neun Ausgänge von dem UND-Tor 90 und deshalb neun Zählimpulse an den ersten Zähler 110. Der Zähler kann jedoch so eingestellt sein, daß er eine ^W1ⁿ bestätigt, wenn er eine niedrigere Zahl, z.B. sieben, gezählt hat. Es reicht dann aus, wenn der Finger irgendwelche sieben Punkte des Zeichens ^tt1^N in der ersten Zone bedeckt, damit der Zähler die Information geben kann, daß das Zeichen ¹¹I" eingegeben wurde. Jeder Zähler kann in Abhängigkeit von dem mit ihm verbundenen Zeichentyp zählen.

Die Ausgänge A bis E der Zähler 110 bis 114 steuern ein Flip-

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Flop FF. Venn ein Zähler seine Zählung vollendet hat, d.h. wenn ein Finger eine gegebene Anzahl von Punkten des Charakters in der Zone bedeckt hat, wird ein Signal erzeugt, das das Flip-Flop einstellt. Der Ausgang des Flip-Flops FF erregt ein UND-Tor 200. Das letztere hat als Eingang ein Signal 120, das die logische Summe der von den UND-Toren 130, 131, 132, 133, 134 ausgehenden Signale ist, von denen es so viele gibt, wie Zonen im Tastenfeld sind. Das UND-Tor 130 wird mit dem Signal A beliefert, das den Zähler 110 verläßt, und mit dem Signal CZ1, das während der ganzen Zeit vorhanden ist, während der der Elektronenstrahl in der ersten Zone des Tastenfelds ist. Das UND-Tor 131 wird mit dem Signal B und dem Signal CZ2 beliefert.

Der Ausgang des UND-Tors 200 ist ein Signal X, das nur während des Zonen-Zeitabschnitts entsprechend der gedrückten Taste vorhanden ist, was die Ausgänge aus der Kernmatrix veranlaßt, über ein UND-Tor 201 eine Einheit 202 zu speisen, die das Gitter 203 der Kathodenstrahlröhre in der Weise steuert, daß ein Elektronenstrahl größerer Intensität erzeugt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß nach Entfernung des Fingers von der öffnung in dem Schirm das darunterliegende Zeichen mit einer größeren Lichtstärke gesehen werden kann, was dem Bediener die Information liefert, daß das Zeichen eingegeben wurde.

Der Schirm der Kathodenstrahlröhre ist mit dem ersten Teil 2 oben versehen, der geeignet ist, eine visuelle Wiedergabe der Nachricht zu liefern. Die visuell wiedergegebene Nachricht kann durch den unter Betätigung des Tastenfelds bewirkten, Zeichen für Zeichen durchgeführten Eingebevorgang erzeugt werden, oder sie kann durch die Tastenfeld-Eingabe eines Code von einem in einer logischen Einheit der Vorrichtung vorhandenen Speicher aus wiederhergestellt werden. Wie aus Fig.7 ersichtlich, speist der Zähler 11 eine Codiereinheit 17, die einen Code für Jede Zone erzeugen kann. Die von der Einheit

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erzeugten Codes sind von zweierlei Art; zu der ersten Art gehören Codes, die Zeichen und Symbolen entsprechen, die sich visuell wiedergeben lassen, und zu der zweiten Art gehören Adressen-Codes von Stellen eines Hauptspeichers 19, an denen Nachrichten enthalten sind. Wenn infolgedessen eine Taste entsprechend einem Adressen-Code im Tastenfeld betätigt wird, so wird ein UND-Tor 18 durch das Signal X in der Weise erregt, daß in dem Hauptspeicher 19 eine gewisse Stelle angesprochen und gelesen wird, die eine gegebene Nachricht enthält, die über die Leitung 27 zu einer Schreib-' einheit 21 übertragen wird.

Die Schreibeinheit 21 schreibt die aus der Leitung 27 kommenden Codes in einen Pufferspeicher 22, insbesondere vom Verzögerungsstreckentyp, der in der Lage ist, einen ganzen Block von Zeichen gleich der Gesamtkapazität des ersten Teils des visuellen Wiedergabe-Schirms der Röhre 1 zu enthalten.

Wenn andererseits eine Taste, die einem direkt visuell wiederzugebenden Zeichen oder Symbol entspricht, im Tastenfeld betätigt wird, speist die Einheit 17 ein UND-Tor 20, das durch das Signal X erregt ist, wobei der das vorerwähnte Zeichen oder Symbol, das von der Schreibeinheit 21 in den Speicher geschrieben wird, darstellende Code übertragen wird.

Der Speicher 22 wird von der Einheit 23 gelesen. Sowohl die Einheit 21 als auch die Einheit 23 erhalten von dem Kanal Zeitgeber-Signale, die von der die Ablenkung des Kathodenstrahls der Röhre 1 steuernden Zeitbasiseinheit 13 kommen. Die Zeichen kommen in Synchronismus mit der Abtastung des Ersten Teils des Schirms durch den Elektronenstrahl aus dem Speicher 22.

Die die Einheit 23 verlassenden Codes speisen die Steuereinheit 14 eines Zeichengenerators, der aus der bereits beschriebenen 5x7-Kernmatrix besteht. Die Kernmatrix wird von einer

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ZMhleinheit 24 gelesen, die insbesondere durch dieselben Zähler 10, 11, 12 dargestellt werden kann, die entsprechend angepaßt sind.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung läßt viele Varianten zu. Der in Fig. 7 veranschaulichte Hauptspeicher 19 kann ein integrierender Bestandteil eines zentralen Datenverarbeitungsgeräts sein, an das die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtung über das Mittel einer Übertragungssteuereinheit angeschlossen ist. Einbegriffen in die Erfindung ist auch völlige Veränderbarkeit des Tastenfeldes durch den blossen Ersatz der mit der Bezugszeichen 4 in Fig. 1 bezeichneten m platte durch eine andere Platte, die eine gemäß den unterschiedlichsten Anforderungen abweichende Tastenanordnung hat. Die Modifizierbarkeit kann sich darüber hinaus auf der Ebene der Zeichenerzeugung auswirken, als Ergebnis wovon es möglich ist, visuelle Wiedergabe der unterschiedlichsten Arten von Symbolen zu erhalten. Anstatt Zeichen mit einer Kernmatrix zu erzeugen, kann dies unter Verwendung eines Teils eines für diese Funktion bestimmten Speichers (z.B. eines Nur-Lese-Speichers) geschehen, und die Entscheidung, welche Art von Zeichen visuell wiederzugeben sind, ist eine Programmierungsaufgabe. Ferner kann man für die Leitung des Lichts von den Tastenzonen zu dem Photodetektor anstelle von optischen Fa- äjk sern eine einheitliche Schicht von durchsichtigem und photoleitendem Werkstoff verwenden, die über den Schirm gelegt ist; diese Werkstoffschicht ermöglicht die Übertragung aller Information von der Anwesenheit oder Abwesenheit von Licht auf dem Schirm, wenn dieses bei der von dem Elektronenstrahl gegebenen Abtastgeschwindigkeit erscheint.

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Claims

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Patentansprüche

«J\y Dateneingabevorrichtung, mit einer einzigen Kathodenstrahlröhre, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (1) in eine Mehrzahl von Zonen

(3) eingeteilt ist, durch eine erste Einrichtung (16) zum Abtasten jeder Zone mit einem für einen entsprechenden Code kennzeichnenden Muster, und durch eine zweite Einrichtung (8, 90), die so auf von den Zonen (3) ausgehendes Licht anspricht, daß sie ein den einer Zone entsprechenden Code anzeigendes Signal vorsieht, wenn diese Zone wenigstens teilweise verdunkelt ist.
2. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Muster den Schirm so erregt, daß er ein entsprechendes alphanumerisches oder anderes Symbol mit einer Intensität wiedergibt, die ausreicht, einen in der zweiten Einrichtung enthaltenen Photodetektor (8) zu erregen.
3. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtführung (7) sich von jeder Zone (3) zu dem Photodetektor (8) erstreckt.
4. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtführungen (7) durch eine über dem Schirm (1) angeordnete Schicht

(4) von Werkstoff mit Öffnungen über den Zonen (3) hindurchgehen, durch die Verdunklung einer Zone durch Einstecken eines Fingers oder eines anderen Körpers in die entsprechende öffnung bewirkt wird.

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5. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (8, 90) befähigt ist, Signale aus der ersten Einrichtung (16) entsprechend den Mustern mit den Signalen aus dem Photodetektor (8) zu vergleichen und ein Ausgangssignal vorzusehen, das einen Code entsprechend einer teilweise verdunkelten Zone in Auswirkung des mindestens teilweisen Fehlens einer Entsprechung zwischen den Signalen aus dem Photodetektor und den Signalen aus der ersten Einrichtung angibt.
6. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine weitere Einrichtung (201, 202), die so ausgebildet ist, daß sie auf jedes Ausgangssignal durch Erhöhung der Intensität, mit der der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre (1) die entsprechende Zone abtastet, anspricht, dadurch das entsprechende Zeichen aufhellt und seine Eingabe bestätigt.
7. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm der Kathodenstrahlröhre (1) in einen ersten Teil

(2) für die Wiedergabe von Zeichen und einen zweiten, g| die Zonen umfassenden Teil (3) aufgeteilt ist.
8. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Pufferspeicher (22), der so ausgebildet ist, daß er nacheinander die von der zweiten Einrichtung (90) beim Abtasten des zweiten Teils

(3) des Schirms vorgesehenen Ausgangssignale speichert und ferner während des Abtastens des ersten Teils (2) des Schirms einen Zeichengenerator in der Weise steuert, daß die aus Symbolen entsprechend den Codes der Ausgangssignale zusammengesetzte Nachricht auf dem ersten

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Teil (2) des Schirms wiedergegeben wird.
9. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (19, 21), die auf mindestens einen Ausgangssignal-Code in der Weise anspricht, daß sie die WMergabe einer
entsprechenden, vollständigen Nachricht auf dem ersten Teil (2) des Schirms veranlaßt.

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