So erweitern Sie die Fähigkeiten des Joysticks. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Viele Computerspiele erfordern die Steuerung nicht nur mit einem Joystick, sondern auch mit der Eingabe von Befehlen über die Tastatur. Allerdings ist es sehr umständlich, beide Geräte während des Spiels bei sich zu haben. Mithilfe eines programmierbaren Logik-Arrays (PLM) 556PT1 löste der Autor das Problem, indem er die „Tastatur“-Befehle durch Kombinationen von Joystick-Tastendrücken ersetzte.

Spielprogramme für den ZX-Spectrum-Computer sind in der Regel so aufgebaut, dass sie nach dem Start nicht automatisch in den Joystick-Steuerungsmodus wechseln; Dazu müssen Sie einige Tasten drücken. Manchmal entsteht während des Spiels die Notwendigkeit, die Tastatur zu benutzen. Um beispielsweise eine neue Sitzung zu starten oder das Spiel zu ersetzen, müssen Sie die Erstinstallationstaste drücken. Und das bedeutet, dass sich der Spieler mit einem Joystick in der Hand nicht längere Zeit vom Computer entfernen, auf einem Stuhl sitzen oder sich auf ein Sofa legen kann. Um eine oder zwei Tasten zu drücken, müssen Sie sich häufig dem Computer nähern.

Einige Spiele sind im Allgemeinen nicht dafür konzipiert, nur mit einem Joystick gesteuert zu werden. Man muss die Tastatur intensiv nutzen, wodurch sie schnell kaputt geht. Darüber hinaus sind die Tasten, die die Bewegungsrichtung von Figuren und das Schießen steuern, schlecht gewählt (sie befinden sich beispielsweise in einer Reihe auf der Tastatur), was sich häufig auf das Ergebnis auswirkt. Es wäre verlockend, die Steuerung solcher Spiele ohne Programmwechsel auf den Joystick zu übertragen.

Heutzutage verfügen die gebräuchlichsten „Knopf“-Joysticks über fünf praktisch platzierte Tasten, die die vier Bewegungs- und Schussrichtungen anzeigen. Um andere Vorgänge auszuführen (Eingabe von Spielsteuerungssymbolen), können Sie alle möglichen Kombinationen von Tastendrücken verwenden. Die herkömmliche Lösung dieses Problems mithilfe von Mikroschaltungen mit kleinem und mittlerem Integrationsgrad führt jedoch zur Schaffung eines übermäßig teuren und komplexen Geräts.

In Industrieanlagen, die Funkamateuren bisher wenig bekannt sind, werden häufig PLA-Mikroschaltungen verwendet, die speziell für die Implementierung komplexer kombinatorischer Logik entwickelt wurden. Einer von ihnen – 556PT1 – kann gleichzeitig 8 logische Funktionen aus 16 Eingangsvariablen berechnen, und letztere können in 48 verschiedenen Kombinationen in logische Ausdrücke einbezogen werden. In seinem Design ähnelt es dem PROM der gleichen 556-Serie. Um die gewünschten Funktionen umzusetzen, werden die Schmelzbrücken auf dem Mikroschaltungschip mit dem Programmierer verbrannt. Die Programmiermethodik, Funktionsdiagramme von Programmierern und schematische Diagramme ihrer Blöcke finden Sie in [1-8].

Das Schema zur Fertigstellung des ZX-Spectrum-Computers ist in der Abbildung dargestellt.

Der Joystick (über die Inverter des DD3-Chips) und die Tastatur bleiben wie gewohnt mit dem Computer verbunden und führen weiterhin ihre Funktionen aus. Die Kontakte der Joystick-Taster SB 1-SB5 sind zusätzlich mit den Eingängen A1-A5 verbunden. und Leitungen A8-A15 des Prozessor-Adressbusses – mit Eingängen A7-A14 von PLM 556RT1 (002). Der Eingang A6 bleibt frei. Die Ausgänge des 0D2-Chips (Open Collector) werden parallel zum Tastatur-Port (KL0-KL4) und an die Erstinstallationsleitung angeschlossen.

Es ist zu beachten, dass bei vielen Varianten des ZX-Spectrum-Computers der Prozessoradressbus überlastet ist. Daher wird empfohlen, die Tastatur und zusätzliche Last (PLM-Eingänge) über den Bustreiber KR580VA86 (DD1) daran anzuschließen. Manchmal ist es bereits auf dem Computer vorhanden, beispielsweise wenn ein Laufwerk daran angeschlossen ist.

Ein solcher Puffer erhöht die Zuverlässigkeit der Tastatur. Tatsache ist, dass die Computerentwickler die Eingänge des Tastaturanschlusses über hochwertige Widerstände (15 kOhm) mit der Stromquelle verbunden haben, um die Belastung des Adressbusses zu verringern. Dadurch werden parasitäre Kapazitäten nach dem Loslassen der Taste zu langsam wieder aufgeladen, was zu falschen Messwerten des Tastaturzustands führt. Bei manchen Spielen äußert sich dieser Fehler in einer chaotischen Bewegung des Cursors auf dem Bildschirm und einem spontanen Wechsel der Modi. Nach der Installation eines Bustreibers und der Reduzierung der Lastwiderstände auf 1 kOhm sind solche Phänomene vollständig beseitigt.

Wenn der SA1-Schalter geöffnet ist, befinden sich die Ausgänge des PLA in einem hochohmigen Zustand und der Betrieb des Computers wird dadurch nicht beeinträchtigt. Durch das Schließen von SA1 können Kombinationen der gedrückten Tasten des Joysticks die Aktionen einiger Tasten duplizieren. Dies liegt daran, dass die im PLA „verdrahtete“ Logikfunktion den Zustand eines der Adressbits am entsprechenden Eingang des Tastaturports wiederholt und so die Verbindung dieser Schaltkreise mit den Kontakten der gedrückten Taste simuliert.

Das PLM-Firmwareprogramm ist in der Tabelle angegeben. eines.

Von den 48 in der Matrix verfügbaren Elementen 16I wurden 30 verwendet. Ein Beispiel für die Vorbereitung von Programmiercodes für ein Element, das das Drücken der Taste „C“ simuliert, ist in der Tabelle dargestellt. 2.

Es ist erforderlich, ein Signal von Leitung A8 des Datenbusses (Eingang A14 PLM) an Leitung KL3 des Tastaturanschlusses (Ausgang B4 PLM) zu senden, wenn die Tasten „Rechts“ sind. „Links“ und „Schießen“ werden gleichzeitig gedrückt.

In einem unprogrammierten PLA ist jeder der Eingänge A1-A16 über zwei Schmelzbrücken mit dem entsprechenden Eingang des Elements 16I verbunden, und im Stromkreis eines von ihnen befindet sich ein Wechselrichter. Wenn Sie den „inversen“ Jumper brennen, geht das Argument direkt an den Eingang des UND-Elements, und wenn es „direkt“ ist, wird es invertiert. Durch das Brennen beider Jumper wird dieses Argument im Allgemeinen von der implementierten Funktion ausgeschlossen. In Binärziffern von Programmiercodes werden zu entfernende Jumper als logisch 1 bezeichnet.

In unserem Fall entsprechen die gedrückten Tasten des Joysticks einer logischen 0 an den damit verbundenen PLA-Eingängen. Um die UND-Funktion umzusetzen, müssen sie invertiert werden. durch Entfernen der „geraden“ Jumper. Und in den Bits, die den Tasten zugeordnet sind, die in dieser Kombination nicht gedrückt werden, werden die „Inversen“ entfernt. Als nächstes wird die zu verwendende Adressbusleitung angegeben. Da der aktive Logikpegel niedrig ist, wird auch der „direkte“ Jumper im entsprechenden Bit des Codes entfernt, so dass der „inverse“ Jumper übrig bleibt. Es müssen noch nicht verwendete Eingänge deaktiviert werden, indem beide Jumper in ihren Bits entfernt werden.

Die OR-Matrix besteht aus acht (eines für jeden Ausgang) 48OR-Elementen, deren Eingänge über Jumper mit den Ausgängen der AND-Matrix verbunden sind. Am Ausgang jedes der 16I-Elemente befinden sich also acht Jumper, durch die es vom entsprechenden 48OR-Element und damit vom PLA-Ausgang getrennt wird. Ausgang B1 entspricht der niedrigstwertigen und B8 der höchstwertigen Ziffer des Programmiercodes. Um die von uns benötigte Verbindung mit dem Ausgang B4 zu verlassen, stellen Sie den Code 0F7H ein. Wenn bei der Programmierung ein Fehler gemacht wurde oder eine Funktion durch eine andere ersetzt werden musste, sind alle Jumper durchgebrannt (Code 0FFH). das unnötige Element UND vollständig von den Ausgängen trennen. Stattdessen wird eines der verbleibenden ungenutzten Programme programmiert. Solange solche Elemente vorhanden sind, kann der Vorgang wiederholt wiederholt werden, wodurch der Joystick-Bedienalgorithmus verbessert und ergänzt wird.

Beachten Sie, dass die Taste „Links“ das Drücken der Taste „5“ simuliert, unabhängig vom Zustand der Taste „Auf“. Ebenso simuliert die „Up“-Taste das Drücken der „7“-Taste, unabhängig vom Zustand der „Links“-Taste. Daher ist das gleichzeitige Drücken dieser Tasten für den Computer gleichbedeutend mit dem gleichen Drücken der genannten Tasten. Dies gilt auch für die Tasten „Ab“ und „Rechts“, die den Tasten „6“ und „8“ nachempfunden sind. Die Tastenkombination „0“ und „5“ erforderte zwei UND- und ODER-Elemente. Dies ist notwendig, damit das A0-Signal nicht in den KL11-Kreis und das A4-Signal nicht in den KL12-Kreis gelangt.

Es ist leicht zu erkennen, dass beim Drücken der angegebenen Tasten die nicht spezifizierten Tasten frei sind und die ausgewählte Adressbusleitung eine logische 0 hat. Am PLA-Ausgang erscheint anstelle der erforderlichen logischen 0 eine 1. Es ist jedoch möglich, die Ausgangssignale durch Durchbrennen der Jumper der NOT-Matrix zu invertieren. In unserem Fall muss dies durch das Löschen aller erfolgen.

Ebenso können Sie die PLA so programmieren, dass sie mit einem Joystick mit normalerweise geschlossenen Kontakten funktioniert. Bei Bedarf kann damit eine Tastatur an den Computer angeschlossen werden, deren interne Verbindungen zwischen den Tasten nicht dem „Standard“ ZX-Spectrum entsprechen (z. B. die Tastatur „Electronics MS 7007“).

Wenn Sie die erweiterten Funktionen des Joysticks nutzen, sollten Sie bedenken, dass dieser manchmal zusammen mit der gewünschten Taste das Drücken mehrerer anderer Tasten simuliert. Dies liegt daran, dass es unmöglich ist, alle notwendigen Tasten gleichzeitig zu drücken, und alle Zwischenzustände, die beim Eingeben einer Kombination kurzzeitig auftreten, als Drücken der entsprechenden Tasten wahrgenommen werden können. Glücklicherweise reagieren viele Spieleprogramme darauf nicht. Wenn Sie das erforderliche Zeichen auf keine Weise eingeben können, versuchen Sie, die Tasten in der gewünschten Kombination bei geöffnetem SA1-Schalter zu drücken. Halten Sie sie dann gedrückt und schließen Sie den Schalter.

Literatur

1. Shchelkunov N. N. Dianov A. P. Verfahren zur Programmierung logischer Matrizen. – Mikroprozessoranlagen und -systeme, 1986. Nr. 2. S. 71 - 76.
2. Dianov A.P., Shchelkunov N.N. Technische Mittel zur Programmierung von Logikschaltungen. - Mikroprozessormittel und -systeme. 1986. Nr. 2, S. 77 - 80.
3. Lukyanov D. A. Schaltung universeller ROM-Programmierer. -Mikroprozessormittel und -systeme. 1985. Nr. Z.s. 84 - 88.
4. Solonin V. Yu. Selbstkontrolle universeller Programmierer. - Mikroprozessormittel und -systeme. 1990, Nr. 1. c. 51, 52.
5. Solonin V. Yu. Ein Gerät zur Steuerung des Arbeitsspeichers. Beschreibung der Erfindung zum Autorenzertifikat Nr. 1292040. - Bulletin „Entdeckungen, Erfindungen ...“. 1987. Nr. 7.
6. Solonin V. Yu. Programmierer. Beschreibung der Erfindung zum Autorenzertifikat Nr. 1372356. - Bulletin „Entdeckungen, Erfindungen, 1988, Nr. 5.
7. Solonin V. Yu. Programmierer. Beschreibung der Erfindung zum Autorenzertifikat Nr. 1654869. - Bulletin „Entdeckungen, Erfindungen, ...“, 1991, Nr. 21.
8. Solonin V. Yu., Buryan S. V. Timing-Diagramm-Shaper. Beschreibung der Erfindung zum Autorenzertifikat Nr. 1817133. - Bulletin „Entdeckungen, Erfindungen ...“, 1993, Nr. 19.

Autor: V. Solonin, Konotop, Ukraine

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