如何将游戏机的操纵杆连接到计算机。方案、说明

如何将游戏机的操纵杆连接到计算机。无线电电子电气工程百科全书

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自 1999 年起，电脑游戏爱好者开始将视频游戏机上熟悉且方便的操纵杆连接到他们的电脑上，当时通过互联网免费分发的 DirectPad Pro 软件包似乎可以为他们提供服务。但经常会发生功能齐全的操纵杆无法与计算机配合使用的情况。作者针对这个问题提出了自己的解决方案，也在许多游戏中提供了增加同时连接到计算机的操纵杆数量的有用机会。

游戏机的操纵杆通过几个小二极管的适配器连接到计算机的并行端口 LPT1 或 LPT2。在互联网上，很容易找到游戏机“Atari”、“TurboGrafX-16”、“Genesis”（“Sega Mega Drive-ll”）、“NES”（“Dendy”）、“PlayStation”的操纵杆接线图”（包括操纵杆“DUAL SHOCK”）、“SuperNES”、“Sega Master System”、“Nintendo-64”、“Sega Saturn”、“Jaguar”、“Virtual Boy”。操纵杆本身不需要任何改动，通常，无需外部营养来源即可工作。

独联体国家最常见的操纵杆来自“Dendy”、“PlayStation”和“Sega Mega Drive”。不幸的是，后者与一些最新的计算机主板根本不兼容。前两种类型的操纵杆已被众多在计算机上安装了 DirectPad Pro 软件包的游戏玩家成功使用。

但有时，通常与游戏机交互的操纵杆在连接到计算机时无法工作。另外，当多个摇杆同时连接到LPT端口时，没有外部电源是不可能的。

这有两个主要原因。首先，用于为操纵杆供电的LPT端口线的负载能力不足。已处于负载 3 ... 4 mA 电平记录下。 1（考虑到适配器二极管上的压降）低于操纵杆微电路运行所需的最小值 - 3 V。其次，出现 CMOS 微电路的晶闸管效应特性 - 消耗的电流突然急剧增加。

后一种现象与通常可靠闭合的“寄生”晶闸管的打开相关，该晶闸管由不同导电性的半导体晶体部分在微电路内部形成。如果微电路逻辑输入处的电压超过电源电压，并且通常发生在通电或“热”时，而无需关闭电源，则可以重新连接连接器。当操纵杆按照“标准”方案连接到LPT时，就会出现这些情况。其逻辑输入处的电压增加，因为与电源输出不同，它们直接连接到端口线，没有隔离二极管，并且不会消耗明显的电流。操纵杆电源电路中通常存在隔直电容器，该隔直电容器在接通时会放电，从而加剧了这种情况。

必须指出的是，并非所有 CMOS 微电路都会受到相同程度的晶闸管效应的影响。例如，微电路 KR537RU10、KR1146FP2 是典型的，但很少出现在 K561、KR1561 等常见系列中，这些系列使用特殊技术制造 - 保护环、具有垂直沟道和环形栅极的 MOSFET、SOS 技术（硅上硅）蓝宝石）。

将游戏机的操纵杆连接到 LPT 端口的改进方案如图 1 所示。图 2（针对“Dandy”）和图 1（针对“Sony PlayStation”）与通过互联网分发的原型相比，在这两种情况下，传统的硅二极管 VD5-VD6 均被替换为肖特基二极管，类似的二极管 VD11-VDXNUMX 被替换为肖特基二极管。重新引入并相应增加了五个和两个用于操纵杆的连接器。当然，如果您不打算同时使用那么多操纵杆，则可以消除“额外”连接器。

（点击放大）

所有先前存在的和新引入的二极管的阴极并联连接。因此，操纵杆由所有已设置或可以通过编程方式设置日志级别的端口线供电。 1. 当然，线路之间的负载分布不均匀，电流的主要份额由电压略高于其他线路的线路提供。然而，同时为五个“Dendy”操纵杆或两个“PlayStation”（包括“DUAL SHOCK”）供电的可能性已得到实验证实。

二极管 VD7、VD8（见图 1）或 VD7-VD9（图 2）还执行附加功能 - 它们保护操纵杆芯片免受晶闸管效应的影响，防止其输入端的电压上升到电源电压以上超过肖特基二极管两端的直流电压降。该电压永远不会超过微电路内“正常”p-n 结可以打开的电压，这可能会引发晶闸管效应。

两个版本的适配器连接电脑LPT口插座的X1插头均为DB-25M。二极管 VD1 - VD11 放置在插头体内，直接焊接到其触点上，并通过适当直径的 PVC 管段良好绝缘。

图 2 中连接器 X6...X1 的针脚数量9 用于与“窄”操纵杆电缆插座配合的 DB-9M 插头。如果需要连接带有“宽”插座的操纵杆，则应将 DB-15M 插头替换为 DB-2M 插头，同时考虑到表中所示引脚分配的差异。与 X6-XXNUMX 一样，您还可以使用有故障的视频机顶盒的插头。

如何将游戏机的操纵杆连接到计算机

最后一种选择几乎是“PlayStation”操纵杆的唯一选择，因为适合 X4 和 X3 的插座（图 XNUMX，从插座侧面看）只能在有故障的视频机顶盒中找到。如果没有，则必须使用合适尺寸的单独插座，并将电缆插头的相应插脚插入。

如何将游戏机的操纵杆连接到计算机

连接适配器和操纵杆插座（插头）的电线长度不应超过1 m，最好使用带状电缆。如果您仅限于连接一个操纵杆，则可以将其连接器安装在 X1 插头的主体上。您甚至可以完全拒绝连接器，将操纵杆电缆的电线直接焊接到 X1 插头的触点和二极管 VD1 - VD11 的端子上。当然，这样的操纵杆不能再连接到视频机顶盒。

为了使带振动反馈的“DUAL SHOCK”操纵杆完全正常运行，需要从外部源向连接器 X2 施加 2 V 电压（见图 7,5），而其他类型的操纵杆则不需要此电压。电源的设计电流必须至少为 0,5 A（对于每个操纵杆）。有时建议将电压提高到9V，这样可以显着增强反冲效果。然而，其结果是，振动器绕组过热。在没有外部电源的情况下，DUAL SHOCK 操纵杆仍可运行，但振动反馈不起作用。

作为二极管VD1～VD11，除了图中所示的以外，还可以使用KD923A等小型肖特基二极管。在极端情况下，也可以使用常规的KD522B，但这会增加某些操纵杆操作不稳定的可能性。所有二极管必须是同一类型。如果不会导致故障，则不能安装二极管 VD6、VD9 ... VD11（见图 1）或 VD6、VD10、VD11（见图 2）。

连接到计算机LPT端口的操纵杆和游戏程序之间的通信提供 DirectPad Pro 封装。该软件包由 Earle F. Philhower III 于 1999 年开发。其驱动程序在 Windows-9x 下运行，使用 DirectX 5.0 及更高版本的 DirectInput 指令集。安装DirectPad Pro软件包后，系统中将出现一个新的游戏设备——“DPP操纵杆”。

按以下顺序安装 DirectPad Pro。创建一个单独的文件夹（例如，名称为 DPP）并将 dpadpr50.zip 存档解压到其中后，需要按照以下方案“我的电脑”-“控制面板”-“游戏控制器”-“添加”- “添加”-“从磁盘安装”，将文件夹名称告诉计算机的操作系统。在出现的文件列表中，指向 DirectPad Pro.inf，双击“确定”并选择 DirectPad Pro 标准和力反馈设备。

接下来，在游戏设备列表中找到 DirectPad Pro 控制器（适用于“Dendy”和常规“PlayStation”操纵杆）或 DirectPad Pro Force Feedback Controller（适用于“DUAL SHOCK”操纵杆）。单击“属性”按钮，为“Dendy”选择控制器 - NES，或为“PlayStation”选择计算机建议的五个选项之一（通常为 PSX Digital 或 PSX Left Analog）。剩下的就是指定操纵杆的标识号 (ID)（1 - 对于第一个安装的操纵杆，按升序排列 - 对于后续的操纵杆）以及它将连接到的 LPT 端口的地址。您可以通过“我的电脑”-“控制面板”-“系统”-“设备”-“COM 和 LPT 端口”找到端口地址。

仍然需要通过按下按钮并观察“属性”窗口的“配置”选项卡中白色方块内黑色矩形的移动来校准操纵杆（图 4）。如果出现故障，请在同一窗口的“高级”选项卡中，将 PSX 扫描延迟参数的值从 3 增加到 10。您还可以在其中选择提供最佳反馈效果的 Sine、Ramp、Const、Spring 参数在 DUAL SHOCK 操纵杆中。

如何将游戏机的操纵杆连接到计算机

大多数在 IBM PC 上模拟视频机顶盒的程序都支持 DPP 操纵杆。例如，您可以从网站“下载”免费控制台模拟器。原则上，DPP操纵杆可用于控制任何计算机程序的运行。有几个免费的模拟器可以实现这一点，例如， Joyemu41 （西蒙娜·扎内拉）。安装其中任何一个后，以前使用“鼠标”执行的所有操作都可以使用 DPP 操纵杆执行。

增加

当根据 DPP 包作者推荐的方案将世嘉视频机顶盒的操纵杆连接到 LPT 端口时，现代 IBM 兼容计算机与其过时版本不同，不会响应按 UP / Z 和操纵杆的 DOWN / Y 按钮。根据这个方案（在名为 genesis.gif 的文件中）这些按钮连接到 LPT 端口的 STROBE 和 AUTOFEED 线，其状态由打印机控制寄存器的位 0 和 1 显示。对于编程器来说，这是端口 37AH (LPT1) 或 27AH (LPT2)。在任何 Internet 站点上都找不到不兼容原因的解释。我必须仔细研究各代个人电脑的LPT端口适配器的设备。

上图。图1a示出了IBM PC/XT、它们的克隆品以及后来的一些计算机中使用的“旧”LPT适配器的控制寄存器的一位的输入和输出电路的典型图。反相器DD1的集电极开路输出负载有电阻R1，直接连接到连接器引脚。逆变器输入 DD2 也连接至此处。标准使用寄存器输出打印机控制信号时，DD2 元件输出处的逻辑电平重复 DD1 元件的输入，并且 X1.1 连接器引脚处的电平反转。

如何将游戏机的操纵杆连接到计算机

“世嘉”操纵杆软件驱动程序使用“禁止接收”。日志条目。元件DD0的输出处的控制寄存器的相应位中的1被设置为高电压电平。在此状态下，反相器DD1的输出晶体管关闭，不影响节点的操作。操纵杆 SB1 的按钮连接到连接器 X1 的引脚，按下时会将逆变器 DD2 的输入连接到公共线。因此，当释放按钮时，读取计算机处理器控制寄存器将在相应位中给出 0，而当按下按钮时，相应位将给出 1。

在现代计算机中，控制寄存器的输入和输出电路是根据不同的方案构建的，如图1,6所示。 1.1，并且元件DD1.3-DDXNUMX通常位于LSI内部。节点的标准（仅输出）操作的逻辑保持不变，但上述技术不再起作用。因此，计算机不会响应按下操纵杆的 UP/Z、DOWN/Y 按钮。

将世嘉视频机顶盒的操纵杆连接到计算机的改进方案如图 2 所示。 15、与原作有三处不同。首先，来自 DOWN/Y 按钮的信号应用于 X1 插头先前空闲的触点 1（错误）。其次，引入晶体管VT2和VT10，其基极由UP/Z和LEFT/X按钮提供信号，它们的集电极相互连接并连接到X1插头的引脚1(ACKNLG)。晶体管的发射极分别连接到X14插头的引脚1（STROBE）和8（AUTOFEED）。第三，增加了一个VDXNUMX二极管，这减少了操纵杆CMOS芯片中出现“晶闸管”效应的可能性。

如何将游戏机的操纵杆连接到计算机

DOWN/Y 按钮的位置现在显示在打印机状态寄存器的位 3 中，LPT379 的地址为 1h，LPT279 的地址为 2h。在同一寄存器的位 6 中，根据软件在晶体管发射极上设置的电压电平，显示 UP/Z 或 LEFT/X 按钮的位置。例如，如果引脚 1 为低电平且引脚 14 为高电平，则晶体管 VT2 永久关闭，VT1 在 UP/Z 线路上为高电平时打开，为低电平时关闭。当1、14脚电平反转时，LEFT/X线上三极管VT1永久截止，VT2高电平截止，低电平截止。

操纵杆由 VCC 电路通过 LPT 端口的 1 条线的 VD8-VD3 隔离二极管供电，其中 9 条线（X1 插头的引脚 2-4）始终保持高逻辑电平。操纵杆的电流消耗取决于同时按下的按钮的数量，并且通常不超过 3,5...3,8 mA。操纵杆电源电压不超过 1 ... 8 V（VD3,1-VD3,4 - 图中所示的肖特基二极管）或 XNUMX ... XNUMX V（普通硅二极管）。

通过将其引线直接焊接到触点上，可以将转换设备的所有元件放置在 25 针 DB-25M 插头 (X1) 的塑料外壳内。 DB-9M 插头 (X2) 通过扁平九线电缆或横截面至少为 0,2 mm2、长度不超过 1,5 m 的一束绞合绝缘线连接到其余元件。

电阻器 - 任何小尺寸。其中两个（R1 和 R3）的额定值并不重要，范围为 22 至 82 kOhm。晶体管 - KT315、KT312、KT3117，具有任何字母索引或其他硅低功耗 np-p 结构。不要使用具有超高（超过 250）系数 h21E 值的晶体管。肖特基势垒二极管 1N5819 可以用类似的 KD923A 代替。如果安装普通硅二极管，例如KD522B，摇杆供电电压会降低，导致部分机型出现故障。

对 DPP 5.0 版软件包的 dpadpro.vxd 和 dpadpro.dll 文件进行了更改，以适应从 Sega 前缀连接操纵杆的新方式。升级后的软件包（版本号更改为 6.0）打包在 dpadpr60.zip 存档中，其中 C++ 文件夹还包含新操纵杆轮询例程的源代码。

在计算机上安装新软件包时，请选择“Genesis”控制器（带有向上、向下、向左、向右、A、B、C、开始按钮的操纵杆）或“Genesis 6 按钮”，使用上述文章的建议（添加按钮 X、YZ、MODE）。当使用其他视频控制台的操纵杆时，新版本与原始 5.0 没有什么不同。

如果在校准过程中检测到计算机对按下操纵杆按钮的反应不正确，通常原因在于匹配设备的安装错误。

DPP 包设计为在Windows-9x 环境中工作。对于 Windows-2000/XP 操作系统，需要额外的“NTPAD XP”驱动程序。

DPP 软件包版本 6.0。

作者：S.Ryumik，乌克兰切尔尼戈夫

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