Функциональная схема такой клавиатуры представлена на рис. 3.8.

Шифратор включает в себя:

n набор буквенно-цифровых клавиш - одиночных ОУ контактного или иного типа «А» ... «Я», «0» ... «9»,

n блок коммутаторов - мультиплексоров КП1 ... КП4

n генератор тактовых импульсов ГТИ,

n управляемый вентиль УВ,

n двоичный счетчик СТ,

n дешифратор старших разрядов счетчика ДШ,

n пусковой триггер ТТ.

Работает шифратор следующим образом. Все одиночные ОУ, например, клавиши контактного типа подключены индивидуально к своему информационному входу мультиплексоров, следовательно, число клавиш не должно превышать числа информационных входов. В нашем случае может быть подключено не более 64 клавиш, поскольку установлено четыре 16-входовых мультиплексоров типа К155КП1. При приходе от управляющего устройства пускового импульса взводится  RS - триггер ТТ, который своим прямым выходом открывает управляемый вентиль УВ и импульсы с тактового генератора ГТИ поступают на счетный вход двоичного счетчика СТ. Младшие разряды входа счетчика управляют непосредственно адресными входами мультиплексоров, последовательно подключая к выходам последних сигналы с клавиш. Старшие разряды счетчика через дешифратор ДШ последовательно инициируют мультиплексоры по стробирующим  С - входам. Таким образом к суммирующей сборке СБ последовательно подключаются сигналы со всех клавиш. Если не нажата ни одна клавиша, с суммирующей сборки снимается сигнал нулевого уровня, который не влияет на работу управляемого вентиля. Если же будет нажата хотя бы одна клавиша, то в тот момент, когда от нее сигнал попадет на суммирующую сборку с последней снимется сигнал единичного уровня, который сбросит триггер ТТ, а тот в свою очередь закроет управляемый вентиль. Счетчик остановится и его состояние даст промежуточный код нажатой клавиши.

Одновременно со сборки в управляющее устройство поступит сигнал «Гот.», говорящий о том, что нажата какая-то клавиша. Промежуточный код также поступает в управляющее устройство. Для приведенной на рис. 4.8. схемы при нажатии, например, клавиши «А» с входов счетчика будет снят шестиразрядный двоичный код 000000, потому что клавиша «А» подключена к первому входу мультиплексора КП1 и сигнал с клавиши пройдет на выход мультиплексора при состоянии адресных входов 0000. Сам же мультиплексор КП1 будет инициирован при состоянии старших разрядов счетчика, равным 00 ( через первый выход дешифратора). Рассуждая аналогично для клавиши «К» получим промежуточный код 001111. Предлагается читателю самостоятельно определить промежуточные коды других клавиш.

В исполнительном устройстве по получении сигнала «Гот.» Промежуточный код нажатой клавиши преобразуется в окончательный символьный код ISO. Если

         “А”   

                             с                                                         С    

                             1                                                 1

                             2                                                 2                              СБ

                                    .                                                                        .

                                    .                                                                        .                                                                                 

      “Б”             .

                            16                                                        16

                          А                                                     А

      “К”                 В                                                     В  

                          С                                                     С

                          D                                                     D   

                                                                                                           А   К1  

       ГТИ                               УВ                С СТ 1           В     К2                                                                                               

                                                                                        2            С   К3    

                                  ТТ                                            4            D   К4    

      ПУСК                                                                      8                       К5  

                                                                                        Р                        К6

                                                                             С СТ 16               DS  1  1

32 2 2

33 3 3

34 4    4

Рис. 1.14. Функциональная схема линейного шифратора клавиатуры.

клавиши не снабжены «антидребезговыми» устройствами, то на исполнительное устройство также возлагается задача устранения «дребезга». Преобразование промежуточного кода в окончательный может производиться двумя способами: аппаратным или программным в зависимости от возможностей и загруженности исполнительного устройства.

При аппаратном способе преобразование кодов производится с помощью специальных дешифраторов на основе постоянных ПЗУ.

                                 При программировании этих ПЗУ на его адресные входы подаются все возможные для данной клавиатуры промежуточные коды, а на входы данных соответствующие нажатой клавише коды ISO. Поэтому при чтении информации из ПЗУ по принятому устройством промежуточному коду - адресу из памяти извлекается полный код нажатой клавиши. Фрагмент таблицы программирования ПЗУ для двух клавиш приведен в табл.3.1.

                                                                 Таблица 3.1.

 Такой способ преобразования не требует ресурсов вычислительного устройства и позволяет использовать большое число клавиш (256 и более), что не всегда необходимо для УЧПУ.

Программный способ преобразования вообще не требует аппаратных средств, так как перекодировочные таблицы типа приведенной выше находятся в памяти вычислительного устройства, откуда по входному промежуточному коду сразу извлекается окончательный код нажатой клавиши.

Для любой клавиатуры важной характеристикой является разрядность канала связи клавиатуры с основным исполнительным устройством. Этот параметр зависит как от числа клавиш в клавиатуре, так и от способа организации передачи информации от клавиатуры. В частности, для приведенной на рис.4. 8 схемы клавиатуры достаточно использовать быстродействующий параллельный канал связи с восемью сигнальными линиями: 6 линий для промежуточного кода, 1 линия для сигнала «Гот.» И 1 линия для сигнала «Пуск». При увеличении числа клавиш до 128 или даже 256 число сигнальных линий увеличится незначительно (10), однако число элементов шифратора резко возрастает за счет увеличения числа мультиплексоров, потому что каждая новая клавиша требует отдельного информационного входа мультиплексора. Этого недостатка лишены матричные шифраторы.