Как расширить возможности джойстика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Телевидение

 Комментарии к статье

Многие компьютерные игры требуют управления не только джойстиком, но и введением команд с клавиатуры. Однако держать при себе во время игры оба эти устройства очень неудобно. Применив программируемую логическую матрицу (ПЛМ) 556РТ1, автор решил проблему, заменив "клавиатурные" команды комбинациями нажатий кнопок джойстика.

Игровые программы для компьютера ZX-Spectrum построены, как правило, таким образом, что после запуска они не входят автоматически в режим управления джойстиком; для этого приходится нажать несколько клавиш. Необходимость воспользоваться клавиатурой иногда возникает и в процессе игры. Например, чтобы начать новый сеанс, заменить игру, нужно нажать кнопку начальной установки. А это значит, что игрок не может с джойстиком в руках надолго отойти от компьютера, сесть в кресло или лечь на диван. Ради того, чтобы нажать одну-две клавиши, нужно довольно часто подходить к компьютеру.

Некоторые игры вообще не рассчитаны на управление только джойстиком. Приходится интенсивно использовать клавиатуру, которая от этого быстро выходит из строя. К тому же клавиши, управляющие направлением движения фигур и стрельбой, бывают выбраны неудачно (например, расположены на клавиатуре в ряд), что зачастую влияет на результат. Было бы заманчиво, не меняя программ, передать джойстику управление и такими играми.

Сегодня наиболее распространены "кнопочные" джойстики, имеющие пять удобно размещенных кнопок для указания четырех направлений движения и стрельбы. Для выполнения других операций (вводить управляющие игрой символы) можно воспользоваться всевозможными комбинациями нажатия кнопок. Но решение этой задачи традиционным способом с помощью микросхем малой и средней степени интеграции приводит к созданию слишком дорогого и сложного устройства.

В промышленной аппаратуре широко применяются пока мало известные радиолюбителям микросхемы ПЛМ специально предназначенные для реализации сложной комбинационной логики. Одна из них - 556РТ1 - может одновременно вычислять 8 логических функций от 16 входных переменных, причем последние могут входить в логические выражения в 48-ми различных комбинациях. По своему устройству она подобна ППЗУ той же серии 556. Чтобы реализовать нужные функции, с помощью программатора пережигают плавкие перемычки на кристалле микросхемы. Методику программирования, функциональные схемы программаторов и принципиальные схемы их блоков можно найти в [1-8].

Схема доработки компьютера ZX-Spectrum показана на рисунке.

Джойстик (через инверторы микросхемы DD3) и клавиатура остаются подключенными к компьютеру обычным образом и продолжают выполнять свои функции. Контакты кнопок джойстика SB 1-SB5 дополнительно соединяют с входами А1-А5. а линии А8-А15 шины адреса процессора - с входами А7-А14 ПЛМ 556РТ1 (002). Вход А6 оставлен свободным. Выходы микросхемы 0D2 (с открытым коллектором) подключают к порту клавиатуры (KL0-KL4) параллельно последней и к линии начальной установки.

Нужно учитывать, что во многих вариантах компьютера ZX-Spectrum шина адреса процессора перегружена. Поэтому соединять с ней клавиатуру и дополнительную нагрузку (входы ПЛМ) рекомендуется через шинный формирователь КР580ВА86 (DD1). Иногда он уже имеется в компьютере, например, если к нему подключен дисковод.

Такой буфер повысит надежность работы клавиатуры. Дело в том, что для уменьшения нагрузки на шину адреса разработчики компьютера соединили входы порта клавиатуры с источником питания через резисторы большого номинала (15 кОм). В результате, после отпускания клавиши, паразитные емкости перезаряжаются слишком медленно, что приводит к ложным считываниям состояния клавиатуры. В некоторых играх этот дефект проявляется в виде хаотического перемещения курсора по экрану и самопроизвольного переключения режимов. После установки шинного формирователя и уменьшения номиналов нагрузочных резисторов до 1 кОм подобные явления устраняются полностью.

Когда выключатель SA1 разомкнут, выходы ПЛМ находятся в высокоимпедансном состоянии, и она не влияет на работу компьютера. Замкнув SA1, комбинациями нажатых кнопок джойстика можно дублировать действия некоторых клавиш. Это происходит за счет того, что "зашитая" в ПЛМ логическая функция повторяет на соответствующем входе порта клавиатуры состояние одного из разрядов адреса, имитируя таким образом соединение этих цепей контактами нажатой клавиши.

Программа прошивки ПЛМ приведена в табл. 1.

Из 48-ми имеющихся в матрице элементов 16И использовано 30. Пример подготовки кодов программирования элемента, имитирующего нажатие клавиши "С", приведен в табл. 2.

Требуется подать сигнал с линии А8 шины данных (вход А14 ПЛМ) на линию KL3 порта клавиатуры (выход В4 ПЛМ), если кнопки "Направо". "Налево" и "Стрельба" нажаты вместе.

В иезапрограммированной ПЛМ каждый из входов А1-А16 соединен с соответствующим входом элемента 16И через две плавкие перемычки, причем в цепи одной из них имеется инвертор. Если пережечь "инверсную" перемычку, аргумент поступит на вход элемента И непосредственно, а если "прямую" - проинвертироеанным. Пережигание обеих перемычек вообще исключает данный аргумент из реализуемой функции. В двоичных разрядах кодов программирования удаляемые перемычки обозначают логическими 1.

В нашем случае нажатым кнопкам джойстика соответствуют логические 0 на соединенных с ними входах ПЛМ. Для реализации функции И их необходимо проинвертировать. удалив "прямые" перемычки. А в разрядах, связанных с кнопками, в данной комбинации не нажатыми, удаляют "инверсные". Далее задают используемую линию шины адреса. Так как активный логический уровень на ней низкий, в соответствующем разряде кода также удаляют "прямую" перемычку, оставив "инверсную". Остается отключить неиспользуемые входы, удалив обе перемычки в их разрядах.

Матрица ИЛИ состоит из восьми (по одному на каждый выход) элементов 48ИЛИ, входы которых через перемычки соединены с выходами матрицы И. Таким образом, на выходе каждого из элементов 16И имеется восемь перемычек, пережигая которые его отключают от соответствующего элемента 48ИЛИ, а значит, и от выхода ПЛМ. Выходу В1 соответствует младший, а В8 - старший разряд кода программирования. Чтобы оставить нужное нам соединение с выходом В4, зададим код 0F7H. Если при программировании была допущена ошибка или возникла необходимость заменить одну функцию другой, пережигают все перемычки (код 0FFH). полностью отключая ненужный элемент И от выходов. Вместо него программируют один из оставшихся неиспользованными. Пока такие элементы есть, операцию можно повторять неоднократно, совершенствуя и дополняя алгоритм работы джойстика.

Обратите внимание, что кнопка "Налево" имитирует нажатие клавиши "5", независимо от состояния кнопки "Вверх". Аналогично кнопка "Вверх" имитирует нажатие клавиши "7", независимо от состояния кнопки "Налево". Поэтому одновременное нажатие этих кнопок для компьютера эквивалентно такому же нажатию упомянутых клавиш. Это относится и к кнопкам "Вниз" и "Направо", имитирующим клавиши "6" и "8". Для комбинации клавиш "0" и "5" потребовалось по два элемента И и ИЛИ. Это необходимо, чтобы в цепь KL0 не попал сигнал А11, а в цепь KL4 - сигнал А12.

Нетрудно заметить, что когда заданные клавиши нажаты, незаданные свободны, а на выбранной линии шины адреса логический 0. на выходе ПЛМ вместо требующегося логического 0 появится 1. Однако предусмотрена возможность проинвертировать выходные сигналы, прожигая перемычки матрицы НЕ. В нашем случае это необходимо сделать, удалив их все.

Аналогичным образом можно запрограммировать ПЛМ для работы с джойстиком, имеющим нормально замкнутые контакты. При необходимости с ее помощью можно подключить к компьютеру клавиатуру, внутренние соединения между клавишами которой не соответствуют "стандарту" ZX-Spectrum (например, клавиатуру "Электроника МС 7007").

Пользуясь расширенными возможностями джойстика, следует иметь в виду, что иногда вместе с нужной клавишей он имитирует нажатие нескольких других. Это происходит из-за того, что нажать все нужные кнопки одновременно невозможно и все промежуточные состояния, кратковременно возникающие в процессе набора комбинации, могут быть восприняты как нажатия соответствующих клавиш. К счастью, многие игровые программы не реагируют на это. Если же ввести требующийся символ никак не удается, попробуйте нажать кнопки в нужном сочетании при разомкнутом выключателе SA1. Затем, удерживая их, замкните выключатель.

Литература

1. Щелкунов Н. Н Дианов А. П. Процедуры программирования логических матриц. - Микропроцессорные средства и системы, 1986. № 2. с. 71 - 76.
2. Дианов А. П., Щелкунов Н. Н. Технические средства программирования логических схем. - Микропроцессорные средства и системы. 1986. № 2, с. 77 - 80.
3. Лукьянов Д. А. Схемотехника универсальных программаторов ПЗУ. -Микропроцессорные средства и системы. 1985. № З.с. 84 - 88.
4. Солонин В. Ю. Самоконтроль универсальных программаторов. - Микропроцессорные средства и системы. 1990, № 1. c. 51, 52.
5. Солонин В. Ю. Устройство для контроля оперативной памяти. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 1292040.- Бюллетень "Открытия, изобретения...". 1987. № 7.
6. Солонин В. Ю. Программатор. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 1372356. - Бюллетень "Открытия, изобретения,1988, № 5.
7. Солонин В. Ю. Программатор. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 1654869. - Бюллетень "Открытия, изобретения, ...", 1991, № 21.
8. Солонин В. Ю., Бурьян С. В. Формирователь временных диаграмм. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 1817133. - Бюллетень "Открытия, изобретения...",1993, № 19.

Автор: В.Солонин, г.Конотоп, Украина

Смотрите другие статьи раздела Телевидение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Телевизор LG Magnit Active Micro LED 04.12.2025 Компания LG представила Magnit Active Micro LED - один из самых впечатляющих дисплеев в своей линейке. LG Magnit Active Micro LED - это 136-дюймовый экран с разрешением 4K (3840 x 2160), который принципиально отличается от классических панелей. Он собран из четырех безрамочных модулей диагональю 68 дюймов каждый, объединенных в единую поверхность без видимых стыков. Такая модульная архитектура позволяет создавать крупноформатный дисплей с высокой однородностью изображения. Каждый модуль построен на панелях LG Micro LED с шагом пикселей 0,78 мм и собственным разрешением 480 x 540. В совокупности это формирует полноценное 4K-изображение, в котором каждый пиксель является самосветящимся элементом. В отличие от OLED или ЖК-экранов, здесь отсутствует подсветка, что положительно сказывается на контрастности и долговечности панели. В собранном виде вся конструкция весит около 175 килограммов, что подчеркивает ее стационарный и профессиональный характер. При этом дисплей демонстрирует высокие визуальные характеристики: пиковая яркость достигает 1700 кд/м2, а средняя по всей площади составляет около 300 кд/м2. Контрастность заявлена на уровне 1 000 000:1, а поддержка HDR10 и HDR10 Pro позволяет корректно отображать контент с расширенным динамическим диапазоном. За плавность движения отвечает система с переменной частотой обновления до 144 Гц, что особенно важно для динамичных сцен и видеоконтента высокого качества. В качестве программной платформы используется webOS 23, обеспечивающая доступ к стандартным потоковым сервисам, поддержку AirPlay 2 и Miracast, а также возможность подключения источников HDMI и приема кабельного или эфирного телевидения. Звуковая составляющая также встроена в корпус дисплея. Magnit Active Micro LED оснащен интегрированной акустической системой мощностью 100 Вт, что избавляет от необходимости в обязательном внешнем аудиооборудовании. Среднее энергопотребление устройства составляет около 650 Вт, однако при максимальной нагрузке оно может возрастать до 1800 Вт, что отражает масштабы и яркость экрана. В повседневном режиме ожидания дисплей может использоваться как огромная цифровая галерея, демонстрируя фотографии владельца или классические произведения искусства. В итоге LG Magnit Active Micro LED представляет собой не просто телевизор, а универсальную визуальную платформу, объединяющую модульную архитектуру, передовые Micro LED-технологии и мультимедийные возможности, которые задают ориентир для будущего крупноформатных экранов.

Другие интересные новости:

▪ Педали впереди делают велосипед удобнее

▪ Измерение магнитного поля на атомном уровне

▪ Samsung разрабатывает 600-мегапиксельную матрицу

▪ Коммутаторы PCI Express 5.0

▪ Беспроводные маршрутизаторы Linksys EA8500

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья Хлеб насущный. Крылатое выражение

▪ статья Какой европейской страной успешно правил самозванец, выдававший себя за спасшегося императора Петра III? Подробный ответ

▪ статья Гибочный станок. Домашняя мастерская

▪ статья Техническая документация устройства защитного отключения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электроустановки во взрывоопасных зонах. Молниезащита и защита от статического электричества. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026