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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Квантовый секундомер 06.11.2022 Ученые из Упсальского университета в Швеции разработали новый способ измерения времени, не требующий определенной отправной точки. В основе этого способа лежит эксперимент с Ридберговскими атомами - частицами водорода и щелочных металлов с электронами в высоковозбужденном состоянии. Такое состояние достигают за счет воздействия на вещество лазерным лучом, после чего электроны сильно удаляются от ядра и размер атома значительно увеличивается. Именно изменение положения электрона можно использовать для максимально точного измерения времени. Поэтому ученые использовали перевод атомов в ридберговский стан как новую " временную шкалу". Специалисты измеряли результаты возбуждения атомов гелия лазером, сопоставляя полученные данные по теоретическим показаниям. "Если вы используете счетчик, вы должны определить ноль, и только с этого момента вы начинаете отсчет. Преимущество нашего метода заключается в том, что вам не нужно запускать часы - вы просто смотрите на интерференционную структуру и говорите: "Хорошо, прошло 4 наносекунды", - заявила ведущий автор исследования физик Марта Берхольца из Университета Упсалы в возглавлявшей команду Швеции. В частности, исследователи смогли точно определить временный отрезок в 1,7 триллионных долей секунды. В рамках будущих экспериментов гелий планируют заменить другими атомами, а также использовать лазерные импульсы разной энергии, что должно расширить диапазон измеряемых временных промежутков.

Другие интересные новости:

▪ Съедобная упаковка для рыбы

▪ Спидометр на кроссовках

▪ Разработана бумага, которая превращает тепло в электричество

▪ LG с ее смартфонами уличили во лжи

▪ Миниатюрный лазер с блокировкой мод

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Истории из жизни радиолюбителей. Подборка статей

▪ статья Спуск пострадавшего с опоры ВЛ. Охрана труда

▪ статья Могут ли бабочки чувствовать запах? Подробный ответ

▪ статья Одышка. Медицинская помощь

▪ статья Теория: сетевые блоки питания с трансформатором. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Роль ионосферы в дальней радиосвязи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026