SU997241A1 - Device for protecting from contact bounce - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ДРЕБЕЗГА КОНТАКТА(54) DEVICE FOR PROTECTION AGAINST CONTACT THRESHOLD

Изобретение относитс  к автома- т тике и вычислительной технике и может быть использовано дл  работы с устройствами , содержащими сигнальные контакты, в частности с электрическими пишущими машинами, а также в электронных калькул торах и абонентских телефонных аппаратах с кнопочной клавиатурой.The invention relates to automation and computer technology and can be used to work with devices containing signal contacts, in particular with electric typewriters, as well as in electronic calculators and subscriber telephones with a push-button keyboard.

Известно устройство дл  устранени  дребезга контакта, содержащее D-триггер, счетный, вход которо1 о соединен с генератором .тактовых импульсов , и RS-триггер, один из входов которого срединен с контактом, подключенным к шине источника питани , а на другой .вход подаютс  синхросигналы с внешних мультивибраторов, со сдвинутыми во времени параметрами один относительно другого на врем , равное периоду замыкани  контакта. Возврат RS-триггера в исходное состо ние происходит до прихода очередного импульса при замыкании контакта 1.A device for eliminating contact bounce is known, containing a D-flip-flop, a counting input, which is connected to a generator of tact pulses, and an RS flip-flop, one of the inputs of which is central to the contact connected to the power supply bus, and the other signal is supplied to a sync signal from external multivibrators, with parameters shifted in time one relative to another for a time equal to the contact closure period. The return of the RS flip-flop to the initial state occurs before the arrival of the next pulse when the contact 1 is closed.

Однако, устройство характеризуетс  низкой надежностью работы и сложностью настройки, так как необходимо согласовать период следовани  синхросигналов с мультивибраторов с временем работы контакта.However, the device is characterized by low reliability of operation and complexity of tuning, since it is necessary to reconcile the period of the sync signals from the multivibrators with the contact operation time.

Известно устройство дл  устранени  эффекта дребезжани -контакта, содержащее вентиль, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,синхронный триггер и двоичный счетчин, который блокирует вентиль на врем  дребезга и заставл ет переключатьс  синхронный A device for eliminating the jingle-contact effect is known, comprising a valve, an EXCLUSIVE OR element, a synchronous trigger, and a binary count, which blocks the valve for the duration of the bounce and causes the synchronous switch

10 триггер 2 3.10 trigger 2 3.

Недостатками данного устройства  вл ютс  сложное построение, низкое быстродействие и невозможность , заблокировать длительный дребезг The disadvantages of this device are complex construction, low speed and the inability to block a long bounce

15 в случае старени  контакта, так как параметры двоичного счетчика заранее определены.15 in case of contact aging, since the parameters of the binary counter are predetermined.

Наиболее близким к предлагаемому Closest to the proposed

20  вл етс устройство защиты от дребезга контакта кнопки, содержащее RS-триггер, один из входов которого соединен с контактом кнопки, подключенной к шине источника питани , 20 is a bounce protection device of a button contact comprising an RS flip-flop, one of the inputs of which is connected to a button contact connected to a power supply bus,

25 D-триггер, счетный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов и первым входом элемента И-НЕ, R-вход с контактом кнопки, а выход D-триггера соединен с D-входом и со вто30 рым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с другим входом RS-триггера 3j.25 D-flip-flop, the counting input of which is connected to the clock pulse bus and the first input of the NAND element, the R input with a button contact, and the D-trigger output connected to the D input and the second input of the NAND element, the output of which connected to another input of the RS flip-flop 3j.

Недостатками данного устройства  вл ютс  неопределенность по влени  переднего фронта выходного импульса и использование дл  работы актовых импульсов большой длительности.The disadvantages of this device are the uncertainty of the appearance of the leading edge of the output pulse and the use of long durations for the operation of active pulses.

Цель изобретени  - повышение нс|дежности работы и расширение его функциональных возможностей.The purpose of the invention is to increase the reliability of work and expand its functionality.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее шину тактовых импульсов, контакт и D-триггер , счетный вход которого соединен шиной тактовых импульсов,обнул ющий вход - с контактом,введены элемент 3-ЗИ2ИЛИ-НЕ , и 3-К-триггер, управл гацие входы которого соединены с его инверсным выходом и первым входом первой группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ, тактовый вход - с контактом , обнул ющий вход соединен с выходом элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ, а пр мой выход - с управл ющим входом D-триггера и с первым входом второй группы элементов И элемента 3-ЗИ2ИЛИ-НЕ , вторые входы которого у обеих групп элементов И соединены с шиной тактовых импульсов, а третьи входы у обеих групп элементов И - соответственно с инверсным и пр мым выходами D-триггера,The goal is achieved by the fact that a device containing a clock pulse bus, a contact and a D-flip-flop, the counting input of which is connected by a clock bus, an oblique input with a contact, is introduced a 3-ZI2-OR-NOT element, and a 3-K-flip-flop control The inputs of which are connected to its inverse output and the first input of the first group of elements AND 3-ZI-2ILI-NE, the clock input with the contact, the obnuyushchy input connected to the output of the 3-ZI-2ILI-NE element, and the direct output - with the control input of the D-flip-flop and with the first input of the second group of elements AND and 3-ZI2ILI-NO, whose second inputs of both AND elements groups are connected with the bus clock pulses, and third inputs of both AND elements groups - with respectively inverted and direct outputs of D-flip-flop,

На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  защиты от дебеэга.The drawing shows a block diagram of a device for protection against a debug.

Устройство содержит D-триггер 1, шину 2 тактовых импульсов, контакт 3, резистор 4, шину 5 питани , Э-Ктриггер 6, элемент 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7, выход 8 устройства.The device contains a D-flip-flop 1, a bus 2 clock pulses, pin 3, a resistor 4, a bus 5 power, E-Chtrigger 6, the element 3-ZI-2 OR-NOT 7, the output 8 of the device.

Счетный вход D-триггера 1 соединен с шиной 2 тактовых импульсов, а его обнул ющий вход соединен с контактом 3, и тактойым входом 3 -Ктриггера б через резистор 4 с шиной 5 питани , управл ющие входы 3-Ктриггера б соединены с его инверсным выходом и первым входом первой группы элементов И элемента 3-ИЗ-2ИЛИ-НЕ 7 обнул ющий вход D-К-тригг.ера б соединен с выходом элемента 3-ЗИ2ИЛИ-НЕ 7, а пр мой выход D-К триггера б соединен с выходом 8 устройства , с управл ющим входом D-триггера 1 и с первым входом второй группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7, вторые входы которого у обеих групп элементов И соединены с шиной 2 тактовых импульсов, а третьи входы у обеих групп - соответственно с инверсным и пр мым выходами D-триггера 1..The counting input of the D-flip-flop 1 is connected to the bus 2 clock pulses, and its zero input is connected to pin 3 and the clock input 3 of the Trigger b via a resistor 4 to the power bus 5, the control inputs of the 3-Trigger b are connected to its inverse output and the first input of the first group of elements AND the 3-IZ-2ILE-NOT 7 element is the zero input of the D-K-flip-flop b connected to the output of the 3-ZI2-OR-7 element, and the direct output of the D-K flip-flop b is connected to the output 8 devices, with the control input of the D-flip-flop 1 and with the first input of the second group of elements AND the element 3-ZI-2ILI-HE 7, the second in which rows in both groups of AND gates are connected to the bus 2 clock pulses, and third inputs of both groups - with respectively inverted and direct outputs of D-flip-flop 1 ..

Устройство дл  защиты от дребезга контакта работает следующим образом.Device for protection against bounce contact works as follows.

При включении питани  устройство всегда устанавливаетс  в исходное состо ние. При включении питани  3 К-триггер б устанавливаетс  такимWhen the power is turned on, the device is always reset. When the power is turned on 3 K-trigger b is set so

образом, что на его инверсном выходе по вл етс  сигнал низкого уровн , а на его пр мом выходе и на выходе 8 устройства по вл етс  сигнгш высокого уровн , который поступает на разрешающий вход D-триггера 1 и на первый вход второй группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7. Первый же импульс с тактовой шины 2 устанавливает D-триггер 1, а высокий уровен сигнала с его пр мого выхода разрешает работу второй группы элеменfOB И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7, слаЬующий импульс с тактовой шины 2 лроходит через вторую группу элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 на выход этого элемента и обнул ет О-Ктриггер б, который переходит в исходное состо ние. Низкий уровень сигнала с пр мого выхода О-к-триггера б поступает на выход устройства и на разрешающий вход D-TpHr.repa 1, запрещает работу второй группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7. На инверсном выходе D-К-триггера б устанавливаетс  высокий уровень сигнала , который готовит дл  работы первую группу элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 по первому входу и сам и-К-триггер б по входам Э и К, импульс с тактовой шины 2 переводит D-триггер 1 в исходное состо ние , а высокий уровень сигнала с его инверсного выхода разрешает работу первой группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7. Следующие импульсы с тактовой шины 2 через первую группу элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИНЕ 7 проход т на выход этого элемента и посто нно обнул ют и-Ктриггер б, подтвержда  его исходное состо ние. На тактовый входЭ-Ктриггера б и на обнул ющий вход Dтриггера 1 поступает через резистор 4 высокий уровень с шины питани  5.a low level signal appears at its inverse output, and a high level signal appears at its direct output and at the device output 8, which goes to the enable input of the D flip-flop 1 and to the first input of the second group of elements AND 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7. The first impulse from the clock bus 2 sets the D-flip-flop 1, and the high level of the signal from its direct output permits the operation of the second group of elements FOB and the element 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7, sending a pulse with clock bus 2 loops through the second group of elements AND element 3-ZI-2, or NOT 7 on you od this element is zeroed and O-Ktrigger b which goes into the initial state. The low signal level from the direct output of the O-to-flip-flop b is fed to the output of the device and to the enabling input D-TpHr.repa 1, prohibits the operation of the second group of elements AND the element 3-ZI-2, OR NOT 7. On the inverse output D-K -trigger b sets a high signal level, which prepares for operation the first group of elements AND element 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 on the first input and the i-K-trigger b on inputs E and K, the pulse from the clock bus 2 translates D- the trigger 1 is in its initial state, and the high level of the signal from its inverse output enables the operation of the first group of elements And the 3-ZI-2ILI-NOT 7 element. The following pulses from the clock bus 2 through the first group of elements AND the 3-ZI-2LINE 7 element pass to the output of this element and constantly nullify i-Ktrigger b, confirming its initial state . At the clock input EE-Trigger B and to the pull-in input of the D Trigger 1, the high level from the power bus 5 passes through the resistor 4.

Устройство находитс  в исходном состо нии.The device is in its original state.

Claims (3)

При за1«лкании входного контакта 3, от перепада из высокого уровн  в низкий, устанавливаетс  по тактовому входу 3-к-триггер б. На выходе 8 устройства устанавливаетс  высокий уровень сигнала. С инверсного выхода 1-К-триггера б низкий уровень сигнала запрещает прохождение импульсов по первому входу через первую группу элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 на обнул ющий .вход D-К-триггера 6. Дребезг при включении входного контакта 3-не оказывает никакого вли ни  на последующие срабатывани  -Ктриггера б, так как на бходы 17 и К поступает низкий уровень сигнала с его инверсного выхода и запрещает реагировать триггеру на сигналы, пос тупс1ющие на его тактовый вход. С выхода В устройства поступает высокий уровень сигналов на разрешающий вход D-триггера 1 и на разрешени по первому входу второй группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7. При возможном совпадении высокого уровн  дребезгового сигнала с контак та 3 и переднего фронта импульса с тактовой шины 2 взводитс  D-триггер 1 и высоким потенциалом со своего пр мого выхода по первому входу разрешает работу второй группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7,но в следующий момент времени D-триггер 1 обнул етс низким уровнем сигнала дребезга, т.е. импульс с тактовой шины 2 не успеет пройти через вторую группу эл ментов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 на его выход. С последующим уменьшением амплитуды дребезгового сигнеша D-триггер 1 нгисодитс  в обнуленном состо нии за счет низкого уровн  вхо ного сигнала на его обнул квдем входе . Таким образом, D-триггер 1 находитс  в взведенном состо нии не достаточно долго, чтобы разрешить прохождение импульса с тактовой шины 2 через вторую группу элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 дл  обнулени  D-К-триггера 6.. При размыкании контакта 3 D-Ктриггер 6 никак не реагирует на дребезг , так как входы и К наход тс  под низким потенциалом инверсного выхода взведенного Э-к-триггера б,, а триггер не реагирует на сигналы, поступающие на тактовый вход. При совпадении высокого уровн  входного сигнала на обнул ющем входе О-триггера 1 и переднего фронта .импульса с тактовой шины 2 D-триггер 1 переводи с  в другое состо ние, но за счет низкого уровн  дребезгового сигнала, поступающего на обнул ющий вход Dтриггера 1, последний обнул етс . Только после уменьшени  амплитуды си дребезга до величины, не вли ющей на обнуление D-триггера 1, этот триггер устанавливаетс  импульсом с тактовой шины 2. Его пр кюй выход .своим высоким уровнем разрешает прохождение последующего импульса с тактовой шины 2 через вторую группу элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 на выход этого элемента дли обнулени Э-К-триггера б. D-К-триггер б устанавливаетс  в исходное состо ние, на выходе устройства - низкий уровень сигнала, который запрещает работу второй группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 и поступает на разрешающий вход Ь-триггера 1. Инверсный выход Э-К-триггера б готовит к работе своим высоким уровнем сигнала пер вую fpynny элементов И элемента 3рИ-2ИЛИ-НЕ 7. Импульс с тактовой шин р переводит в исходное состо ние Dгриггер 1, инверсный выход которого своим уровнем сигнгша разрешает работу первой группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7.. Импульсы с такто- . вой.шины 2 проход т через первую группу элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИНЕ 7 на выход этого элемента и на обнул ющий в.ход ;j -К-триггера б . Устройство находитс  в исходном состо нии . Таким образом, устройство в отличие от прототипа позвол ет за счет определенного исходного состо ни  элементов после включени  питани  и применени  на входе устройства -К-триггера повысить надежность работы устройства и четко определить по вление переднего фронта выходного сигнала после включени  контакта, а также расширить фнукционапьные возможности устройства и повысить его быстродействие за счет применени  широкого диапазона тактовых импульсов, величина периода следовани  которых намного меньше дребезговых сигналов с контакта Формула изобретени  Устройство дл  защиты от дребезга, контакта, содержгицее шину тактовых импульсов, контакт и D-триггер, счетный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, обнул ющий вход с контактом, отлич ающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы и расширени  функциональных возможностей, в него введены эле- . мент 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ и 3 -К-триггер, управл ющие входы которого соединены с его инверсным выходом и первым входом первой группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ, тактовый вход с контактом, обнул ющий вход соединен с выходом элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ, а пр мой выход - с управл ющим входом Т) -триггера и с первым входом второй группы элементов И элемента 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ, вторые входы которого у обеих групп элементов И соединены с шиной тактовых импульсов, а третьи входы у обеих i;pynn элементов И соответственно с инверсным и пр мом выходами ТЭ -триггера. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2250223, кл. Н 03 К 5/01, 1977. When the input contact 3 is closed, from a high level to a low level, it is set at the 3-to-flip-flop input b. The output of the device 8 is set to a high level. From the inverse output of 1-K-trigger b, a low signal level prohibits the passage of pulses at the first input through the first group of elements AND element 3-ZI-2ILI-HE 7 to the embedding D-K flip-flop 6. Bounce upon turning on input contact 3 - does not have any effect on subsequent triggers of -Ctrigger b, since the 17 and K inputs receive a low signal level from its inverse output and prohibits the trigger from reacting to signals that go to its clock input. The output of the device receives a high level of signals at the enable input of D-flip-flop 1 and the resolution at the first input of the second group of elements AND element 3-ZI-2ILI-NE 7. If the high level of the bounce signal coincides with contact 3 and the leading edge of the pulse from the clock bus 2, D-flip-flop 1 is charged and high potential from its direct output on the first input enables the second group of elements AND 3-ZI-2IL-NOT 7, but at the next time D-flip-flop 1 zeroed low chatter, i.e. the impulse from the clock bus 2 will not have time to go through the second group of elements AND the element 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 on its output. With a subsequent decrease in the amplitude of the bounce signal of the D-flip-flop 1, it is zeroed in the zero state due to the low level of the second signal on it, but it is closed at the input. Thus, the D-flip-flop 1 is in the cocked state not long enough to allow the pulse from the clock bus 2 to pass through the second group of elements AND the 3-ZI-2ILI-HE 7 element to zero the D-K-flip-flop 6 .. When open Contact 3 D-Chtrigger 6 does not react to bounce, as the inputs and K are under the low potential of the inverse output of the cocked T-flip-flop b, and the trigger does not respond to signals input to the clock input. When the high level of the input signal on the zero input of the O-flip-flop 1 and the leading edge of the pulse from the clock bus 2 coincides, the D-flip-flop 1 translates into a different state, but due to the low level of the bounce signal on the null-in input of the D trigger 1, the latter is set down. Only after reducing the amplitude of the bounce to a value that does not affect the resetting of D-flip-flop 1, this trigger is set by a pulse from the clock bus 2. Its direct output by its high level allows the subsequent pulse from the clock bus 2 to pass through the second group of elements And element 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 at the output of this element for resetting the E-K flip-flop b. The D-K-flip-flop b is reset, the output of the device is a low signal level, which prohibits the operation of the second group of elements AND the 3-ZI-2IL-NOT 7 element and enters the enabling input of the L-flip-flop 1. The inverse output E The K-flip-flop b prepares the first fpynny elements AND element 3рИ-2ИЛИ-НЕ 7 with its high signal level. The impulse from the clock bus p converts Drigger 1 to its initial state, the inverse output of which by its level of the Signsha enables the first group of elements And element 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ 7 .. Pulses with tact. Howl bus 2 passes through the first group of elements AND element 3-ZI-2 LINE 7 to the output of this element and to the embedding vkhod; j-K-flip-flop b. The device is in its original state. Thus, in contrast to the prototype, the device allows, due to a certain initial state of the elements after turning on the power supply and applying the -K-flip-flop at the device input, to increase the reliability of the device operation and to clearly determine the appearance of the leading edge of the output signal after the contact is turned on, and also to extend capabilities of the device and increase its speed due to the use of a wide range of clock pulses, the length of the period of which is much less than the bounce signals with Formula of the invention The device for protection against chatter, contact, containing a clock bus, a contact and a D-flip-flop, the counting input of which is connected to the bus of clock pulses, an oblique input with a contact, characterized in that, in order to improve reliability and expansion functionality introduced into it ele. ment 3-ZI-2ILI-NOT and 3-K-trigger, the control inputs of which are connected to its inverse output and the first input of the first group of elements AND element 3-ZI-2ILI-NOT, a clock input with a contact, an inverter input connected to the output of the 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ element, and the direct output is from the control input Т) -trigger and with the first input of the second group of elements AND the 3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ element, the second inputs of which of both groups of elements I are connected to bus clock pulses, and the third inputs of both i; pynn elements And, respectively, with inverse and direct outputs of the TE-trigger. Sources of information taken into account in the examination 1.Patent of France No. 2250223, cl. H 03 K 5/01, 1977. 2.Патент Франции 2250223, кл. Н 03 К 5/01, 1975. 2. The patent of France 2250223, cl. H 03 K 5/01, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР 741435, кл. Н 03 К 5/01, 1979.3. Authors certificate of the USSR 741435, cl. H 03 K 5/01, 1979.