ゲーム機からコンピューターにジョイスティックを接続する方法。スキーム、説明

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ゲーム機のジョイスティックをコンピュータに接続する方法。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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コンピュータゲームのファンは、1999 年にビデオゲームコンソールの使い慣れた便利なジョイスティックをコンピュータに接続し始めました。このとき、インターネット経由で無料で配布された DirectPad Pro ソフトウェアパッケージがそれらのファンにサービスを提供するようになりました。しかし、完全に修理可能なジョイスティックがコンピュータで動作しなくなることがよくあります。著者は、この問題に対する独自の解決策を提供しており、多くのゲームで役立つ、コンピュータに同時に接続されるジョイスティックの数を増やす機会も提供します。

ゲームコンソールのジョイスティックは、数個の小型ダイオードで作られたアダプタを介してコンピュータのパラレルポート LPT1 または LPT2 に接続されます。インターネット上では、「Atari」、「TurboGrafX-16」、「Genesis」（「Sega Mega Drive-ll」）、「NES」（「Dendy」）、「PlayStation」（ジョイスティック「DUAL SHOCK」を含む）、「SuperNES」、「Sega Master System」、「Nintendo-64」、「Sega Saturn」、「Jaguar」、「Virtual Boy」ジョイスティック自体に改造や加工は必要ありません。原則として、外部からの栄養源なしで。

CIS 諸国で最も一般的なジョイスティックは、Dendy、PlayStation、および Sega Mega Drive 製です。残念ながら、後者は、最近開発された一部のコンピューターのマザーボードとは基本的に互換性がありません。最初の XNUMX 種類のジョイスティックは、コンピューターに DirectPad Pro パッケージをインストールしている多くのゲーム愛好家によってうまく使用されています。

ただし、ゲームコンソールと正常にやり取りできるジョイスティックが、コンピュータに接続すると動作しなくなることがあります。さらに、複数のジョイスティックを同時に LPT ポートに接続する場合、外部電源なしでは接続できません。

これには主に 3 つの理由があります。まず、ジョイスティックに電力を供給するために使用される LPT ポートラインの負荷容量が不十分です。すでに 4...1 mA の負荷がかかっているため、レベルはログレベルになります。 3（アダプターダイオードの電圧降下を考慮して）は、ジョイスティックマイクロ回路の動作に必要な最小値であるXNUMX Vを下回ります。第二に、CMOSマイクロ回路のサイリスタ効果特性が現れ、消費電流が突然急激に増加します。

後者の現象は、通常はしっかりと閉じている「寄生」サイリスタの開放に関連しており、異なる導電率の半導体結晶の部分によって超小型回路内に形成されます。マイクロ回路の論理入力の電圧が電源電圧を超えた場合に発生する可能性があり、通常、電源がオンになったとき、または電源を切らずにコネクタが「ホット」再接続されているときに発生します。これらはまさに、「標準」スキームに従ってジョイスティックを LPT に接続するときに発生する状況です。論理入力の電圧は、電源出力とは異なり、絶縁ダイオードなしでポートラインに直接接続されており、そこから顕著な電流を消費しないため、増加します。この状況は、ジョイスティックの電源回路に通常存在し、スイッチを入れた瞬間に放電されるブロッキングコンデンサによってさらに悪化します。

すべての CMOS チップが同じ程度にサイリスタ効果の影響を受けやすいわけではないと言わなければなりません。これは、たとえば、マイクロ回路 KR537RU10、KR1146FP2 では一般的ですが、ガードリング、垂直チャネルとリングゲートを備えた MOS トランジスタ、SNS テクノロジーなどの特別な技術を使用して製造された、K561、KR1561 などの一般的なシリーズにはめったに現れません (サファイア上のシリコン）。

ゲームコンソールから LPT ポートにジョイスティックを接続するための改良された図を図に示します。図 1 (「ダンディ」用) と図 2 (「ソニープレイステーション」用) インターネット経由で配布されたプロトタイプとは対照的に、どちらの場合も、従来のシリコンダイオード VD1 ～ VD5 がショットキーダイオード (同様のダイオード VD6 ～ VD11) に置き換えられています。ジョイスティック用のコネクタの数は XNUMX つと XNUMX つですが、同時にそれほど多くのジョイスティックを使用する予定がない場合は、「余分な」コネクタを削除できます。

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以前に存在したダイオードと新たに導入されたすべてのダイオードのカソードは並列に接続されています。したがって、ログレベルがソフトウェアによって設定される、またはソフトウェアによって設定できるすべてのポートラインが、ジョイスティックへの電力供給に関与します。 1. もちろん、負荷はライン間で不均等に分散され、電流の主なシェアは、電圧が他のラインよりわずかに高いラインによって与えられます。ただし、「DUAL SHOCK」を含むXNUMXつの「Dendy」ジョイスティックまたはXNUMXつの「PlayStation」ジョイスティックに同時に電力を供給できる可能性が実験的に確認されています。

ダイオード VD7、VD8 (図 1 を参照) または VD7-VD9 (図 2) も追加の機能を実行します。これらはジョイスティックチップをサイリスタ効果から保護し、入力電圧が電源電圧を超えて上昇するのを防ぎます。ショットキーダイオード両端の直流電圧降下。この電圧は、マイクロ回路内の「通常の」pn 接合が開く電圧を超えることはなく、サイリスタ効果を引き起こす可能性があります。

どちらのアダプターオプションでも、コンピューターの LPT ポートソケットに適合する X1 プラグは DB-25M です。ダイオード VD1 ～ VD11 はプラグ本体の内側に配置され、接点に直接はんだ付けされ、適切な直径のポリ塩化ビニルチューブで十分に絶縁されています。

図のコネクタ X2...X6 の端子番号1 は、ジョイスティックの「狭い」ケーブルソケットと嵌合する DB-9M プラグを示します。ジョイスティックを「ワイド」ソケットに接続する必要がある場合は、表に示されている接点の割り当ての違いを考慮して、DB-9M プラグを DB-15M に置き換えます。故障したビデオコンソールのプラグも X2 ～ X6 として使用できます。

ゲーム機からコンピューターにジョイスティックを接続する方法

X4 および X3 に適したソケット (図 XNUMX、ソケットの側面から見た図) は故障したビデオコンソールでのみ見つかるため、最後のオプションが PlayStation ジョイスティック用のほぼ唯一のオプションです。何もない場合は、ケーブルプラグの対応するピンに配置された、必要なサイズの別のソケットを使用する必要があります。

ゲーム機からコンピューターにジョイスティックを接続する方法

アダプターとジョイスティックのソケット (プラグ) を接続するワイヤーの長さは 1 m を超えてはならず、リボンケーブルを使用することをお勧めします。接続するジョイスティックを 1 つに限定する場合は、そのためのコネクタを X1 プラグの本体に取り付けることができます。ジョイスティックケーブルのワイヤを X1 プラグの接点と VD11 ～ VDXNUMX ダイオードの端子に直接はんだ付けすることで、コネクタを完全に廃止できます。当然のことながら、そのようなジョイスティックはビデオコンソールに接続できなくなります。

振動フィードバックを備えた「DUAL SHOCK」ジョイスティックを完全に動作させるには、外部電源からコネクタ X2 (図 2 を参照) に 7,5 V の電圧を供給する必要がありますが、他のタイプのジョイスティックでは必要ありません。電源は、少なくとも 0,5 A (ジョイスティックごとに) の電流が流れるように設計する必要があります。場合によっては、電圧を 9 V に上げることが推奨されます。これにより、反動効果が大幅に高まります。しかし、その結果、振動子の巻線が過熱してしまいます。外部電源がない場合、「DUAL SHOCK」ジョイスティックは動作し続けますが、振動フィードバックは機能しません。

ダイオード VD1 ～ VD11 としては、図に示したものの他に、KD923A などの小型ショットキーダイオードが適しています。最後の手段として、通常の KD522B を使用することもできますが、これにより一部のジョイスティックの動作が不安定になる可能性が高くなります。すべてのダイオードは同じタイプである必要があります。ダイオード VD6、VD9...VD11 (図 1 を参照) または VD6、VD10、VD11 (図 2 を参照) は、故障につながらない場合には取り付ける必要はありません。

コンピュータの LPT ポートに接続されたジョイスティックとゲームプログラム間の通信は、次の方法によって保証されます。 DirectPadProパッケージ。このパッケージは、1999 年に Earle F. Philhower III によって開発されました。これに含まれるドライバーは、DirectX パッケージバージョン 9 以前の DirectInput 命令セットを使用して、Windows 5.0x で動作します。 DirectPad Pro パッケージをインストールすると、新しいゲームデバイス「DPP ジョイスティック」がシステムに表示されます。

DirectPad Pro は次の順序でインストールします。別のフォルダー (たとえば、DPP という名前) を作成し、その中に dpadpr50.zip アーカイブを解凍したら、「マイコンピューター」 - 「コントロールパネル」 - 「ゲームデバイス」 - 「追加」 - 「追加」の順に進む必要があります。 " - "ディスクからインストール" では、コンピューターのオペレーティングシステムにフォルダー名を伝えます。表示されるファイルのリストで、DirectPad Pro.inf を選択し、「OK」をダブルクリックして、DirectPad Pro Standard および Force FeedBack デバイスを選択します。

次に、ゲームデバイスのリストで DirectPad Pro コントローラー (「Dendy」ジョイスティックおよび通常の「PlayStation」用) または DirectPad Pro Force FeedBack コントローラー (「DUAL SHOCK」ジョイスティック用) を見つけます。「プロパティ」ボタンをクリックして、コントローラー (「Dendy」の場合は NES) を選択するか、「PlayStation」の場合はコンピューターが提供する 1 つのオプション (通常は PSX Digital または PSX Left Analog) のいずれかを選択します。残っているのは、ジョイスティックの識別番号 (ID) (最初に取り付けられたジョイスティックの場合は XNUMX、後続のジョイスティックの場合は番号の昇順) と、ジョイスティックが接続される LPT ポートのアドレスを指定することだけです。ポートアドレスは、「マイコンピュータ」-「コントロールパネル」-「システム」-「デバイス」-「COM および LPT ポート」というスキームを使用して確認できます。

残っているのは、ジョイスティックのボタンを押して、「プロパティ」ウィンドウの「構成」タブにある白い四角形内の黒い四角形の動きを観察して、ジョイスティックを調整することだけです (図 4)。失敗した場合は、同じウィンドウの「詳細」タブで、PSX スキャン遅延パラメータの値を 3 から 10 に増やします。そこで、最良のフィードバックを提供するパラメータ Sine、Ramp、Const、Spring を選択することもできます。「DUAL SHOCK」ジョイスティックのエフェクト。

ゲーム機からコンピューターにジョイスティックを接続する方法

IBM PC 上でビデオコンソールの操作をシミュレートするほとんどのプログラムは、DPP ジョイスティックをサポートしています。たとえば、Web サイトから無料のコンソールエミュレータを「ダウンロード」できます。。原則として、DPP ジョイスティックを使用して、あらゆるコンピュータプログラムの動作を制御できます。このための無料のエミュレータがいくつかあります。たとえば、じょえむ41 （シモーネ・ザネラ著）。いずれかをインストールすると、これまでマウスを使用して実行されていたすべての操作が DPP ジョイスティックを使用して実行できるようになります。

補足

DPP パッケージの作成者が推奨するスキームに従って、Sega ビデオコンソールからジョイスティックを LPT ポートに接続すると、最新の IBM 互換コンピュータは、古いバージョンとは異なり、UP/Z および DOWN/Y キーを押しても反応しません。ジョイスティックのボタン。これによればスキーム (genesis.gif というファイル内) 上記のボタンは LPT ポートの STROBE ラインと AUTOFEED ラインに接続されており、その状態はプリンタ制御レジスタのビット 0 と 1 によって表示されます。プログラマにとって、これはポート 37AN (LPT1) または 27AN (LPT2) です。非互換性の理由についての説明は、どのインターネットサイトにも見つかりませんでした。さまざまな世代のパーソナルコンピュータの LPT ポートアダプタの設計を注意深く研究する必要がありました。

図では、図1aは、IBM PC/XT、そのクローン、および後の世代の一部のコンピュータで使用される「古い」LPTアダプタの制御レジスタの1ビットの入出力回路の典型的な図を示しています。インバータ DD1 のオープンコレクタ出力は抵抗 R2 によって負荷され、コネクタ接点に直接接続されます。インバータ入力 DD2 もここに接続されます。プリンタ制御信号を出力するためのレジスタの標準的な使用では、要素 DD1 の出力の論理レベルは要素 DD1.1 の入力に適用される論理レベルを繰り返し、コネクタ XXNUMX の接点のレベルはそれによって反転されます。

ゲーム機からコンピューターにジョイスティックを接続する方法

Sega ジョイスティックソフトウェアドライバーが不正なトリックを使用しています。ログエントリ要素 DD0 の出力における制御レジスタの対応するビットが 1 の場合、高電圧レベルが設定されます。この状態では、インバータ DD1 の出力トランジスタは閉じており、ユニットの動作には影響しません。コネクタ X1 の接点に接続されているジョイスティックボタン SB1 を押すと、インバータ DD2 の入力が共通線に接続されます。その結果、コンピュータプロセッサ制御レジスタを読み取ると、ボタンが放されると対応するビットに 0 が返され、ボタンが押されると 1 が返されます。

最新のコンピュータでは、制御レジスタの入力および出力回路は、図に示すような異なる方式に従って構築されています。１．６、要素ＤＤ１．１～ＤＤ１．３は原則としてＬＳＩ内部に配置される。ノードの標準 (出力専用) 操作のロジックは変わりませんが、上記の手法は機能しなくなります。したがって、コンピュータはジョイスティックの UP/Z、DOWN/Y ボタンを押しても反応しません。

ジョイスティックを Sega ビデオコンソールからコンピュータに接続する改良された図を図に示します。 2. オリジナルとの違いは 15 つあります。まず、DOWN/Y ボタンからの信号が、X1 プラグの以前に空いていたピン 1 (ERROR) に適用されます。次に、トランジスタ VT2 と VT10 が導入され、そのベースは UP/Z ボタンと LEFT/X ボタンからの信号を受信し、それらのコレクタは相互に接続され、X1 プラグのピン 1 (ACKNLG) に接続されました。トランジスタのエミッタは、それぞれプラグ X14 のピン 1 (STROBE) と 8 (AUTOFEED) に接続されています。第三に、VDXNUMX ダイオードが追加されており、CMOS ジョイスティックチップにおける「サイリスタ」効果の可能性が低減されます。

ゲーム機からコンピューターにジョイスティックを接続する方法

DOWN/Y ボタンの位置は、プリンタステータスレジスタのアドレス 3 (LPT379 の場合は 1h、LPT279 の場合は 2h) の位置 6 に表示されます。同じレジスタのビット 1 には、ソフトウェアによってトランジスタのエミッタに設定された電圧レベルに応じて、UP/Z または LEFT/X ボタンの位置が表示されます。たとえば、ピン 14 がローでピン 2 がハイの場合、トランジスタ VT1 は常に閉じており、UP/Z ラインの VT1 はハイのときに開き、ローのときに閉じます。ピン 14 と 1 のレベルを反転すると、トランジスタ VT2 は常に閉じられ、VTXNUMX は LEFT/X ラインのハイレベルで開き、ローレベルで閉じます。

電源は、LPT ポートの 1 つのラインから絶縁ダイオード VD8 ～ VD3 を介して VCC 回路を介してジョイスティックに供給されます。そのうちの 9 ライン (X1 プラグのピン 2 ～ 4) には常に高論理レベルが存在します。ジョイスティックの消費電流は同時に押されたボタンの数によって異なり、原則として 3,5 ～ 3,8 mA を超えません。ジョイスティックの供給電圧は 1 ～ 8 V (VD3,1 ～ VD3,4 - 図に示されているショットキーダイオード) または XNUMX ～ XNUMX V (通常のシリコンダイオード) を超えません。

アダプタデバイスのすべての要素は、25 ピン DB-25M プラグ (X1) のプラスチックハウジング内に配置でき、リード線を接点に直接はんだ付けできます。 DB-9M プラグ (X2) は、断面積が 0,2 mm2 以上で長さが 1,5 m 以下のフラット XNUMX 芯ケーブルまたは多芯絶縁ワイヤの束によって他の要素に接続されます。

抵抗器 - 小さなものなら何でも。そのうち 1 つの値 (R3 と R22) は重要ではなく、82 ～ 315 kΩ の範囲になります。トランジスタ - 任意の文字インデックスまたはその他のシリコン低電力 np-p 構造を備えた KT312、KT3117、KT250。超高い (21 以上) h1E 係数を持つトランジスタは使用しないでください。ショットキーバリアダイオード 5819N923 は同様の KD522A と置き換えることができます。従来のシリコンダイオード (KDXNUMXB など) を取り付けると、ジョイスティックの電源電圧が低下し、その結果、一部のコピーが誤動作する可能性があります。

Sega コンソールからジョイスティックを接続する新しい方法に適応するために、DPP バージョン 5.0 パッケージの dpadpro.vxd および dpadpro.dll ファイルに変更が加えられました。アップグレードされたパッケージ (バージョン番号は 6.0 に変更) は、dpadpr60.zip アーカイブにパッケージ化されています。この C++ フォルダーには、新しいジョイスティックポーリングルーチンのソーステキストも含まれています。

コンピュータに新しいパッケージをインストールするときは、上記の記事の推奨事項に従って、「Genesis」コントローラ (上、下、左、右、A、B、C、START ボタンを備えたジョイスティック) または「Genesis 6 ボタン」を選択してください。 (追加されたボタン) プロセスの適切な段階 (X、YZ、MODE)。他のビデオコンソールのジョイスティックを使用する場合、新しいバージョンは元の 5.0 と変わりません。

キャリブレーション中に、ジョイスティックのボタンを押したときのコンピュータの誤った反応が検出された場合、その理由は通常、マッチングデバイスのインストールエラーにあります。

DPP パッケージは、Windows-9x 環境で動作するように設計されています。 Windows 2000/XP オペレーティングシステムの場合は、追加の「NTPAD XP」ドライバが必要です。

DPPソフトウェアパッケージバージョン6.0。

著者: S.Ryumik、チェルニーヒウ、ウクライナ

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