ジョイスティックの機能を拡張する方法。スキーム、説明

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ジョイスティックの機能を拡張する方法。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くのコンピューターゲームでは、ジョイスティックだけでなく、キーボードからのコマンドの導入も必要とします。ただし、ゲーム中にこれらのデバイスを両方持ち歩くのは非常に不便です。著者は、プログラマブルロジックアレイ (PLM) 556PT1 を使用して、「キーボード」コマンドをジョイスティックのボタンを押す組み合わせに置き換えることで問題を解決しました。

ZX-Spectrum コンピュータ用のゲームプログラムは、原則として、起動後に自動的にジョイスティック制御モードに入らないように構築されています。これを行うには、いくつかのキーを押す必要があります。ゲーム中にキーボードを使用する必要が生じることがあります。たとえば、新しいセッションを開始したり、ゲームを置き換えたりするには、初期インストールボタンを押す必要があります。これは、プレイヤーがジョイスティックを手に持ったまま長時間コンピュータから離れたり、椅子に座ったり、ソファに横になったりすることができないことを意味します。 XNUMX つまたは XNUMX つのキーを押すために、頻繁にコンピュータに近づく必要があります。

一部のゲームは通常、ジョイスティックのみで制御するように設計されていません。キーボードを集中的に使用する必要があるため、すぐに故障してしまいます。さらに、フィギュアの移動や射撃の方向を制御するキーの選択が適切でなく (たとえば、キーがキーボード上に並んで配置されているなど)、結果に影響を与えることがよくあります。プログラムを変更せずに、そのようなゲームの制御をジョイスティックに移したいと思うでしょう。

現在、最も一般的な「ボタン」ジョイスティックには、移動と射撃の XNUMX 方向を示す XNUMX つのボタンが便利に配置されています。他の操作 (ゲームコントロールシンボルの入力) を実行するには、ボタンを押すことのあらゆる種類の組み合わせを使用できます。しかし、中程度の集積度のマイクロ回路を利用して従来の方法でこの問題を解決すると、非常に高価で複雑なデバイスの作成につながります。

産業用機器では、これまでアマチュア無線家にはほとんど知られていませんが、複雑な組み合わせロジックを実装するために特別に設計された PLA マイクロ回路が広く使用されています。そのうちの 556 つである 1PT8 は、16 の入力変数から 48 つの論理関数を同時に計算でき、後者は 556 の異なる組み合わせで論理式に含めることができます。設計的には同じ 1 シリーズの PROM に似ており、必要な機能を実装するには、マイクロ回路チップ上の可融性ジャンパをプログラマを使用して焼きます。プログラミング方法論、プログラマの機能図、およびそのブロックの概略図は、[8-XNUMX] にあります。

ZX-Spectrumコンピューターを完成させるためのスキームを図に示します。

ジョイスティックの機能を拡張する方法

ジョイスティック (DD3 チップのインバータ経由) とキーボードは通常の方法でコンピュータに接続されたままとなり、その機能を実行し続けます。ジョイスティックボタン SB 1 ～ SB5 の接点は、入力 A1 ～ A5 にさらに接続されています。プロセッサアドレスバスのライン A8 ～ A15 - PLM 7RT14 (556) の入力 A1 ～ A002。エントランスA6は空いております。 0D2 チップ (オープンコレクタ) の出力は、キーボードポート (KL0 ～ KL4) と並列に接続され、初期設置ラインにも接続されます。

ZX-Spectrum コンピューターの多くのバリエーションでは、プロセッサーのアドレスバスが過負荷になっていることに留意してください。したがって、バスドライバー KR580VA86 (DD1) を介してキーボードと追加の負荷 (PLM 入力) を接続することをお勧めします。ディスクドライブが接続されている場合など、すでにコンピュータ上に存在している場合もあります。

このようなバッファにより、キーボードの信頼性が向上します。実際のところ、アドレスバスの負荷を軽減するために、コンピュータの開発者は、大きな値の抵抗 (15 kOhm) を介してキーボードポートの入力を電源に接続しました。その結果、キーが放された後、寄生容量の再充電が非常に遅くなり、キーボードの状態が誤って読み取られることになります。一部のゲームでは、この欠陥は、画面上の無秩序なカーソルの動きやモードの自発的な切り替えという形で現れます。バスドライバーをインストールし、負荷抵抗を 1 kΩ に下げると、このような現象は完全に解消されます。

SA1 スイッチが開いている場合、PLA の出力はハイインピーダンス状態になり、コンピューターの動作には影響しません。 SA1 を閉じると、ジョイスティックの押されたボタンの組み合わせで一部のキーの動作を複製できます。これは、PLA の論理関数「ワイヤード」がキーボードポートの対応する入力でアドレスビットの XNUMX つの状態を繰り返し、押されたキーの接点とこれらの回路の接続をシミュレートするためです。

PLMファームウェアプログラムを表に示します。 1。

ジョイスティックの機能を拡張する方法

マトリックス内の 48 個の要素 16I のうち 30 個を使用し、「C」キーの押下をシミュレートする要素のプログラミングコードを作成した例を表に示します。 2.

ジョイスティックの機能を拡張する方法

ボタンが「右」の場合、データバスのライン A8 (入力 A14 PLM) からキーボードポートのライン KL3 (出力 B4 PLM) に信号を送信する必要があります。「左」と「シュート」を同時に押します。

プログラムされていない PLA では、入力 A1 ～ A16 のそれぞれが 16 つの可溶ジャンパを介して要素 1I の対応する入力に接続されており、そのうちの XNUMX つの回路にはインバータがあります。「反転」ジャンパをオンにすると、引数は AND 要素の入力に直接送られ、「直接」ジャンパの場合は反転されます。両方のジャンパを切断すると、通常、実装された関数からこの引数が除外されます。プログラミングコードの XNUMX 進数では、削除されるジャンパは論理 XNUMX として指定されます。

この場合、ジョイスティックの押されたボタンは、それらに接続されている PLA 入力の論理 0 に対応します。 AND 関数を実装するには、それらを反転する必要があります。「ストレート」ジャンパを取り外します。そして、この組み合わせで押されていないボタンに関連付けられたビットのうち、「逆」のビットが削除されます。次に、使用するアドレスバスラインを指定します。アクティブな論理レベルが低いため、コードの対応するビットの「直接」ジャンパも削除され、「逆」ジャンパが残ります。ビット内の両方のジャンパを削除して、未使用の入力を無効にする必要があります。

OR マトリックスは 48 個 (出力ごとに 16 つ) の 48OR 要素で構成され、その入力はジャンパーを介して AND マトリックスの出力と PLM の出力に接続されます。出力 B1 はプログラミングコードの最下位桁に対応し、B8 は最上位桁に対応します。出力 B4 との必要な接続を残すには、コード 0F7H を設定します。プログラミング中に間違いがあった場合、またはある機能を別の機能に置き換える必要が生じた場合、すべてのジャンパが焼き切れます (コード 0FFH)。不要な要素 AND を出力から完全に切り離します。代わりに、残りの未使用プログラムの XNUMX つがプログラムされます。このような要素がある限り、繰り返し操作を繰り返すことができ、ジョイスティックの操作アルゴリズムを改良・補完することができます。

「上」ボタンの状態に関係なく、「左」ボタンは「5」キーを押すことをシミュレートすることに注意してください。同様に、「上」ボタンは、「左」ボタンの状態に関係なく、「7」キーを押すことをシミュレートします。したがって、コンピュータのこれらのボタンを同時に押すことは、前述のキーを同じように押すことと同じです。これは、「6」キーと「8」キーを模倣する「下」ボタンと「右」ボタンにも当てはまります。「0」と「5」のキーの組み合わせには、0 つの AND 要素と OR 要素が必要でした。これは、A11 信号が KL4 回路に入らないように、A12 信号が KLXNUMX 回路に入らないようにするために必要です。

指定されたキーが押されると、指定されていないキーが空いており、選択されたアドレスバスラインが論理 0 を持つことが簡単にわかります。PLA 出力では、必要な論理 0 の代わりに 1 が表示されます。 NOT マトリクスのジャンパを焼き付けることで出力信号を反転することが可能です。私たちの場合、これはそれらをすべて削除することによって行う必要があります。

同様に、通常閉接点を持つジョイスティックを操作するように PLA をプログラムすることもできます。必要に応じて、キーボードをコンピュータに接続するために使用できます。そのキー間の内部接続は「標準」ZX-Spectrum (たとえば、キーボード「Electronics MS 7007」) に対応していません。

ジョイスティックの高度な機能を使用すると、場合によっては、目的のキーと一緒に、他のいくつかのキーを押すことをシミュレートすることに留意する必要があります。これは、必要なすべてのボタンを同時に押すことが不可能であり、組み合わせを入力する過程で一時的に発生するすべての中間状態が、対応するキーを押しているように認識される可能性があるという事実によるものです。幸いなことに、多くのゲームプログラムはこれに応答しません。どうしても文字が入力できない場合は、SA1スイッチを開いた状態で、希望の組み合わせでボタンを押してみてください。次に、それらを押しながらスイッチを閉じます。

文学

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著者: V.ソロニン、コノトプ、ウクライナ

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