Brosig-Tastatur nach mp
erstmals vorgestellt bei der 1. Z1013-Tagung in Dresden Dez. 1987.
Mikroprozessortechnik 7/1988, Rainer Brosig: „Z1013-Tastatur mit Raffinessen“
- brosig_mp.pdf Artikel aus mikroprozessortechnik 7/1988, S. 215-218
- brosig_tagung.pdf zusätzliches Material von der 1. Z1013-Tagung
Die Leiterplatte wurde so entworfen, dass sie auf einer K7659-Tastatur rechts zwischen Enter und Sondertasten passt.
Beim abgebildeten Exemplar ist links in der Tastatur ein Lautsprecher eingebaut; ganz rechts sind zwei Zusatztasten für Reset und NMI incl. Entprellung.
Hinweis: Laut R.Galle kann die Platine auch in der Tastatur „versteckt“ versteckt werden, das heißt zwischen der Platine, auf der die Tastaturkämme sitzen und dem Blech, das die Tasten selber hält, an derselben Stelle wie im Bild. Dort passte es ziemlich gut, ein 26 poliger Steckverbinder war nicht dran, die Verbindung zu diesem Anschlußfeld war als Kupferlackdraht ausgeführt. Der unbekannte Vorbesitzer hatte den Elko verlegt (zwischen den 4028 und die 3x 100 Ohm, als Axial-Elko) und die SAM flach angeordnet. Die Verbindung zur Anschlußleiste war Kupferlackdraht, rausgeführt war lediglich das 10polige Kabel.
Beschreibung
ANMERKUNG: Die hierfolgende Beschreibung ist der sogenannte BROSIG-MONITOR. Diesen gibt es abhängig von zwei Tastaturen, der hier beschriebenen K 7659 sowie der K 7652. Letztere hat die gleiche Matrix, nur dass bei ihr die Koordinaten der Anschlusskabel B sind, wenn sie hier mit A gekennzeichnet sind und umgekehrt. Aber B10 und B12 sind bei ihr nicht belegt.
(Siehe auch „Mikroprozessortechnik“ Heft 7/88 S.215-218)
Vorbetrachtung
In zahlloser Folge sind in letzter Zeit Tastaturvarianten fuer den Mikrorechner Z1013 in der Literatur vorgestellt worden. Dies ist eine logische Folge, denn die originale Flachfolientastatur steht ausserhalb jeder Diskussion. Man kann die vorgestellten Loesungen grob in vier Gruppen teilen:
- Verbesserung der Bedienbarkeit durch bessere Schaltelemente
- Abfragen einer groesseren Matrix (z.B.K7659→8*12) und Umsetzen in die originale 4*8 Matrix (z.B. Prozessorversion v. Riesa)
- Verzicht auf eine Matrixschnittstelle und Ersatz durch eine parallele oder serielle ASCII-Schnittstelle
- Aenderung des Monitor-Tastaturprogramms, um eine komfortablere Abfrage mit einer veraenderten Matrix zu realisieren
Alle vier Gruppen haben ihre speziellen Vor- und Nachteile. Es kann festgestellt werden, dass es keine ideale Loesung fuer alle Nutzer gibt, sondern, dass alle vier Gruppen ihren speziellen Nutzerkreis haben.
Die erste Gruppe von Tastaturen wird z.B. besonders die Nutzer interessieren, die noch wenig mit der Computermaterie vertraut sind, da nur allgemeine elektronische Kenntnisse notwendig sind. Fuer fortgeschrittene Nutzer soll folgender Tastaturvorschlag gedacht sein, der sich in die vierte Gruppe einordnet, fuer die es bisher wenige Veroeffentlichungen gab.
Loesungsprinzip der Tastaturvariante
Es wird eine K 7659*) mit einer speziellen Hardwareanpassung verwendet, die an den gleichen Hardwareschnittstellen wie die OriginalTastatur betrieben wird. Dadurch gibt es wenig Probleme bei Software, die direkt auf die Originalmatrix zugreift. Die Tastaturabfrage erfolgt durch ein neues komfortables Programm, welches verstaendlicherweise laenger als das originale ist und deshalb ausserhalb des 2K-Monitors generiert wird (ab 0F800H). Um Softwarekompatibilitaet zu sichern, wurde am Anfang der originalen Tastaturroutine ein Sprung zum externen Tastaturprogramm eingetragen.
Um diesen Sprung einzutragen, ist es erforderlich, den originalen Monitor zu aendern. Auf den durch den Wegfall der Originalroutine frei gewordenen Speicherplatz im Monitor wurden kleine Hilfsroutinen, wie die Ausgabe auf einen Port (O) und die Anzeige des Kommandoverteilers auf 0B0H (Z), gelegt. Weiterhin befindet sich dort eine NMI-Unterbrechungsroutine, wo, mit Hilfe einer NMI-Taste, ein Maschinenprogramm mit Registeranzeige abgebrochen werden kann, was sich bisher als eine ausserordentliche Hilfe bei der Testung von Assemblerprogrammen erwiesen hat.
Zur Aenderung des Monitor-EPROMs muss nicht unbedingt ein Eingriff auf der orig. Leiterkarte erfolgen, was evtl. Garantieansprueche loeschen koennte. Es besteht die Moeglichkeit, den Z1013 im Originalzustand zu belassen und den geaenderten Monitor-EPROM von aussen zuzuschalten (MEMDI-Steuerung). Einfacher ist es aber, den originalen Monitor-EPROM auszuloeten und durch einen anderen EPROM mit Fassung zu ersetzen.
Derzeitig wird fuer Monitor und Tastatur ein 2732 benutzt. Auf diesem EPROM befinden sich weiterhin das Headersave sowie ein Sprungverteiler fuer Peripherie-Schnittstellen.
Hardware
Die zusaetzliche Hardware beschraenkt sich auf einen 1-aus-16-Decoder, die Statussteuerung und einen 8-auf-4-Coder. Zur Anzeige von Shift-lock und Hardcopy werden zwei Anzeige-Flip-Flops verwendet.
Damit 12 Spalten abgefragt werden koennen, muss die 4-bit Spalteninformation neu decodiert werden, da der originale Spaltendecoder
nur bis 10 decodiert. Dazu ist es erforderlich, dass die 4-bit-Spalteninformation vom Spaltenlatch A47 ueber die vier freien Kontakte auf dem Loetkamm des Tastaturanschlusses gefuehrt wird.
Sollten auch diese vier Draehte zu viel Aenderung auf der Platine
darstellen, so kann der Spaltenlatch auch extern ueber den Systemstecker neu ausdecodiert werden.
Die verbleibenden vier Digits vom 1-aus-16-Decoder werden fuer die Ansteuerung der Flip-Flops, der Statussteuerung und des Tastenbeeps (generatorloser Piezoschwinger o.ae.) genutzt.
Die Ausgaenge des Decoders steuern die Spaltenleitungen der Tastaturmatrix, die ueber Dioden entkoppelt sind. Diese Entkopplung ist notwendig, um bei der Betaetigung von zwei Tasten (SHIFT, CTRL) keine Spalten kurzzuschliessen. Die Zeilenausgaenge werden durch einen Coder auf einen negierten binaeren Code gewandelt, um wieder die originalen 4-bit-Zeileneingangsleitungen zu erhalten. Deshalb sind prinzipiell Direktzugriffe auf die Matrix moeglich, die allerdings nicht die gleiche Tastenbelegung wie die Original-Tastatur aufweist (Korrespondenztabelle benutzen). An dieser Stelle soll auch darauf hingewiesen werden, dass solche unnoetigen Praktiken, direkt auf die Matrix zuzugreifen, immer zu Softwareinkompatibilitaeten fuehren und deshalb zu vermeiden sind. Das verwendete Abfrageprinzip weist eine Besonderheit auf, die in einer Statussteuerung liegt.
Diese Statussteuerung hat die Aufgabe, alle Spalten der Tastatur aktiv zu schalten, um einerseits eine schnelle Tastaturabfrage zu realisieren (der Rechner muss nicht staendig auf den Spaltenleitungen herumklappern) und andererseits die Interruptfaehigkeit zu ermoeglichen (wird momentan nicht ausgenutzt). Die Abfrage der Tastatur bei unbetaetigten Tasten wird durch die Statussteuerung etwa 100 mal schneller als die originale. Dieser Zeitvorteil hat aber nicht nur positive Seiten. Programme, die die Abarbeitungszeit fuer bestimmte Zwecke ausnutzen, laufen dadurch zu schnell (z.B. blinkender Cursor). Deshalb kann per Tastendruck fuer solche Anwendungen eine zusaetzliche Zeitschleife eingeschaltet werden.
Die Funktion der Statussteuerung wird mittels LED angezeigt, die damit die Bereitschaft einer Dateneingabe ueber die Tastatur signalisiert.
Die schaltungstechnische Realisierung kann mit verschiedenen Mitteln erfolgen. Die einfachste Moeglichkeit besteht in der Decodierung mit einem 74154, der Codierung mit 2 DL 021 und einem DL 074 fuer die Anzeige. Somit kann die gesamte Hardware auf 4 IC's beschraenkt bleiben. Um aber den arg strapazierten Netzteil nicht noch mehr zu belasten, wurde eine etwas aufwendigere CMOS-Schaltung entwickelt, die dazu noch die hoehere Sicherheit gegen unerwuenschte Uebergangswiderstaende aufweist.
Die Spalte 7 (SHIFT, CTRL) wird durch die Statussteuerung nicht aktiviert (Fehlen einer Diode), damit beim alleinigen Druecken von SHIFT oder CTRL der Tastaturstatus nicht veraendert wird. Diese Spalte wird erst nach Erkennung einer anderen Taste abgefragt, um die SHIFT-Ebene umzuschalten bzw. eine Control-Maske (1FH) aufzulegen. Die geringe Anzahl zur Verfuegung stehender zusaetzlicher Steuerleitungen macht es erforderlich, fuer die Anzeige der Funktionen SHIFT-LOCK und Hardcopy zusaetzliche Flip-Flops mit einer gemeinsamen Resetleitung zu verwenden. Bei jeder Neubelegung eines Flip-Flops werden deshalb durch den Rechner immer beide Flip-Flops neu gesetzt. An der Resetleitung ist ebenfalls der Tastenklick angeschlossen, wodurch die Flip-Flops auch nach der Ausgabe des Tones neu gesetzt werden muessen. Der Tastenklick wird softwaremaessig erzeugt, und ist durch Tastendruck ein- und ausschaltbar.
Fuer die CMOS-Version wurde eine Leiterplatte entwickelt und digitalisiert, die von der Groesse her dem Raum zwischen dem Haupttastenfeld und den rechten Funktionstasten angepasst wurde.
Damit muss die Leiterplatte nicht unterhalb der Tastatur montiert werden, und es ergibt sich eine sehr flache moderne Bauform fuer das Tastaturgehaeuse. Das moderne Aeussere wird auch durch das nur 10-adrige duenne Kabel von der Tastatur zum Rechner unterstuetzt, fuer das 10-adrige flexible Telefon-Leitung verwendet wurde.
Software
Fuer die Tastaturabfrage wurde ein neues Abfrageprogramm entwickelt, welches der verwendeten Hardware angepasst ist. Es hat mit Tabellen eine Laenge von einem 3/4 K und kann deshalb nicht den originalen Standort beziehen. Durch den auf der Originalaufrufadresse (F130H) eingetragenen Sprung zum neuen Standort (F800H) wird die Software-Kompatibilitaet zum Originalmonitor erreicht. Es muss aber eingeschraenkt werden, dass Programme, die in die originale Tastaturroutine hineinspringen (eine laienhafte Unsitte), nicht mehr fehlerfrei laufen.
Bei der Realisierung des Programms wurde ein in jeder Hinsicht offenes Prinzip verwendet. Das heisst, dass der Nutzer in der Lage ist, sich die Tastatur nach eigenen Wuenschen zusammenzustellen. Bis auf zwei Tasten (SHIFT, CTRL) sind alle Tasten neu belegbar. Weiterhin kann auch wahlweise ein String auf beliebige Tasten gelegt werden. Wenn dafuer keine besonderen Tasten verwendet werden sollen, koennen Strings auch durch gemeinsames Druecken von SHIFT und CTRL sowie einer dritten Zeichentaste erzeugt werden. Der Tastaturtreiber erzeugt dazu intern einen Grafikcode (>80H), mit dem ein mit diesem Zeichen versehener String in einem Stringfeld gesucht und ausgegeben wird. Sollte kein String mit diesem Kennzeichen existieren, wird dieses interne Grafikzeichen ausgegeben. Die Ausgabe von Grafikzeichen im Grafikmode wird dadurch nicht beeinflusst.
Fuer die einzelnen Felder (Stringfeld, Tastencodefeld, Funktions- tastenfeld und Funktionstastenadressfeld) gibt es ein Pointerfeld, welches auf dem ehemaligen Tastencodefeld ab 3BH angelegt wurde. Damit ist es dem Anwender moeglich, sich durch das Veraendern dieser Pointer an beliebiger Stelle im RAM ein neues Feld aufzubauen. Diese Moeglichkeit hat besonders fuer das Stringfeld grosse Bedeutung, da man dadurch in der Lage ist, Strings fuer verschiedene Anwendungen zu laden (z.B. BASIC-Schluesselwoerter, Assemblermnemonik, Brieffloskeln u.ae.). Durch die Moeglichkeit, auch die anderen Felder neu zusammenzustellen, kann auch dem Problem begegnet werden, dass z.B. Programme verschiedene Tastencodes fuer gleiche Steuerfunktionen benutzen.
Das Pointerfeld wird durch den Monitor beim ersten Reset auf die Standardwerte gestellt (nochmaliges Reset wird am C3H auf Adr. 66H erkannt), womit gesichert ist, dass bei jedem weiteren Reset ein evtl. geaendertes Pointerfeld erhalten bleibt.
Das hat aber die Konsequenz, dass ein Programmabsturz auch dieses Pointerfeld ungewollt zerstoeren kann und der Rechner trotz Reset nicht mehr bedienbar ist. Dann hilt nur noch Ausschalten des Rechners! Aendert man folgende vier Zellen, so kann erreicht werden, dass die Neuinitialisierung bei jedem Reset erfolgt.
F02AH 02H --> F2H F02BH F2H --> F1H F02DH 43H --> 33H F030H 0AH --> 1AH
Man sollte dann aber auch darauf achten, dass aus Programmen nicht mit Reset oder Sprung zu F000H herausgegangen wird, sondern mit der Monitorrueckkehrtaste (RST 38H). Ansonsten muss die Pointerinitialisierung neu erfolgen.
Fuer die einzelnen Modes der Tastatur (Grafik, Shift-lock, Hardcopy, Stringmode, Beep, Slow/Fast) existieren Flags, die in der Systemzelle 27H stehen (ehemaliger Schalter Grafik/Alpha). Ein gesetztes Flag (1) bedeutet darin:
Bit 0 - lange Repeatverzoegerung durchlaufen 1 - Stringmode on 2 - Grafikmode on 3 - Hardcopy on 4 - Shift-lock (gilt nur fuer Buchstaben) 5 - Tastenklick on 6 - Slow 7 - Taste war betaetigt
Diese Flags werden durch den Tastaturtreiber gesetzt bzw. rueckgesetzt. Indem man diese Flags anderweitig setzt oder ruecksetzt, kann die Betriebsart der Tastatur von aussen manipuliert werden. Bei den Funktionstasten fallen fuenf Tasten besonders auf. Mit der Taste F01 laesst sich aus einem beliebigen Anwenderprogramm heraus zum Monitor (RST 38H) zurueckkehren, insofern die Tastatur noch abgefragt wird. Dabei wird auch gleichzeitig eine Reinitialisierung des Zusatz-Kommandoverteilers auf B0H durchgefuehrt, so dass die standardmaessig eingetragenen Kommandos (@L, @S, @D, @I) wieder verfuegbar werden.
Die Tasten F06, F07, F08 dienen fuer Direktspruenge aus der Tastaturroutine heraus zu festen Adressen (100H, 200H, 300H), da dort die meisten Programme zu starten sind. Der Stack wird dazu vor der Ausfuehrung des Sprungs neu initialisiert.
Eine weitere wichtige Taste ist die Screen-Copy-Taste (F09). Mit ihr ist es moeglich, eine Bildschirmkopie auf dem Drucker zu erzeugen (Druckereinbindung ueber Sprungverteiler DRAKK), ohne das laufende Programm zu unterbrechen. Dabei ist zu beachten, dass waehrend der Bildschirmkopie der Stack des laufenden Programms genutzt wird (Stackbelastung je nach Druckertreiber).
Die Tastenentprellung erfolgt positiv und negativ, d.h., damit eine Taste als betaetigt erkannt wird, muss mindestens 15 ms (2 MHz) lang ein prellfreies Signal anliegen (positive Entprellung). Das gleiche gilt uebertragen fuer das Loslassen der Taste (negative Entprellung). Dadurch kommt es nicht vor, dass selbst bei sehr schlechten Kontakten eine Fehlfunktion auftritt.
Wird eine Taste laenger als 0.5 s (2 MHz) betaetigt, wird die Repeatfunktion (Echofunktion) bei Zeichentasten aktiviert.
Der Normalaustritt aus der Tastaturroutine erfolgt kompatibel zur Originalroutine mit dem Zeichen im Akku und in Zelle 4.
Eine „blinde“ Tastaturabfrage erfolgt, indem vor dem Aufruf der Routine die Zelle 4 auf 0 gesetzt wird.
Standard-Tastenbelegung
Funktionstasten (erzeugen keinen Code):
F01 - RST 38H F06 - JMP 100H F07 - JMP 200H F08 - JMP 300H F09 - SCREEN-COPY F53 - GRAFIK ON/OFF E53 - HARDCOPY ON/OFF D53 - SLOW/FAST C53 - BEEP ON/OFF D00 - SHIFT-LOCK ON/OFF B11 - SHIFT (+B99) C00 - CTRL
Steuerzeichentasten (derzeitige Belegung)
Pos. 1.Code 2.Code 1.Funktion 2.Fkt(.m.Shift) 1.CTRL 2.CTRL ------------------------------------------------------------------ A00 0AH 0AH Cursor runter Cursor runter J J A01 0BH 0BH Cursor hoch Cursor hoch K K A10 08 08 Cursor links Cursor links H H A11 09 09 Cursor rechts Cursor rechts I I F14 03 03 BREAK BREAK C C F02 1BH 1BH ESCAPE ESCAPE B13 0DH 0DH ENTER ENTER M M F05 06 1EH TAB-DUMMY NL F D95 05 1CH CRSR ANF.EDIT. Fettdruck-DUMMY E B95 01 1DH CRSR END.EDIT. Norm.druck-DUMMY A E14 14H 13H LIST-D.(HC-BASIC) T S D13 7FH 02 DEL-MTX DEL-EDITOR 5.1 B F10 15H 0FH RUN-D.(HC-BASIC) U O F11 19H 18H C.ANF.-HC-BASIC C.END.-HC-BASIC Y X F12 12H 11H INSERT HC-BASIC R Q F13 10H 1FH DEL HC-BASIC P E95 1CH 1CH Fettdr.DUMMY Fettdr.DUMMY F95 1DH 1DH Norm.dr.DUMMY Norm.dr.DUMMY
Diese Steuerzeichen stehen mit in der Tastenbelegungstabelle und koennen somit anderen Erfordernissen angepasst werden.
Tastenbelegungstabelle erste Shiftebene und Zweite Shiftebene
Code Pos. Zeichen Code Pos. Zeichen 31H E1 1 21H E1 ! 51H D1 Q 71H D1 q 41H C1 A 61H C1 a 59H B1 Y 79H B1 y 32H E2 2 22H E2 " 57H D2 W 77H D2 w 53H C2 S 73H C2 s 58H B2 X 78H B2 x 33H E3 3 40H E3 @ 45H D3 E 65H D3 e 44H C3 D 64H C3 d 43H B3 C 63H B3 c 34H E4 4 24H E4 $ 52H D4 R 72H D4 r 46H C4 F 66H C4 f 56H B4 V 76H B4 v 35H E5 5 25H E5 % 54H D5 T 74H D5 t 47H C5 G 67H C5 g 42H B5 B 62H B5 b 36H E6 6 26H E6 & 5AH D6 Z 7AH D6 z 48H C6 H 68H C6 h 4EH A6 N 6EH B6 n 37H E7 7 2FH E7 / 55H D7 U 75H D7 u 4AH C7 J 6AH C7 j 4DH B7 M 6DH B7 m 38H E8 8 28H E8 ( 49H D8 I 69H D8 i 4BH C8 K 6BH C8 k 2CH B8 , 3BH B8 ; 39H E9 9 29H E9 ) 4FH D9 O 6FH D9 o 4CH C9 L 6CH C9 l 2EH B9 . 3AH B9 : 30H E10 0 3DH E10 = 50H D10 P 70H D10 p 5CH C10 Ö (Oe) 7CH C10 ö (oe) 2DH B10 - 5FH B10 _ 7EH E11 ß (sz) 3FH E11 ? 5DH D11 Ü (Ue) 7DH D11 ü (ue) 5BH C11 Ä (Ae) 7BH C11 ä (ae) 3CH E12 < 5BH E12 Ä 2BH D12 + 2AH D12 * 23H C12 # 27H C12 ' 5EH E00 ^ (CTRL-ZEICHEN) 7CH E0 ö 40H B0 @ (kommerzielles A) 5CH B0 Ö 3EH E13 > 5DH E13 Ü 0DH B13 ENTER CTRL-M 0DH C,B13 ENTER CR 0BH A1 Cursor hoch 0BH A01 Cursor hoch 8H A10 <--- (Cursor links) CTRL-H 8H A10 <--- 20H A5 Leertaste (Space) 20H A05 Leertaste (Space) 0 D0 Shift-CAPS-Tast. ON/OFF 0 D00 Sift-CAPS-Tast. ON/OFF 0AH A0 Cursor runter CTRL-J 0AH A00 Cursor runter 9H A11 ---> (Cursor rechts) 9H A11 ---> 0 B99,B11 SHIFT 0 B99,B11 SHIFT 0 C0 CTRL-TASTE 0 C00 CTRL-TASTE 7FH D13 DEL (rotes C) DEL 2H D13 DEL (rotes C) 14H E14 ^T (rotes L) 13H E14 ^T (rotes L) 0 F01 Monitorrueckkehr 0 F01 Monitor-Ruecksprung 1BH F02 ESCAPE 1BH F02 ESCAPE 7BH F03 ä 60H F03 neg. Hochkomma 7DH F04 ä 7EH F04 ß 0 F06 JMP 100H 0 F06 JMP 100H 0 F07 JMP 200H 0 F07 JMP 200H 0 F08 JMP 300H 0 F08 JMP 300H 0 F09 CALL Screen-Copy (BS-Druck) 0 F09 Screen-Copy (BS-Druck) 15H F10 ^U (RUN-BASIC) 0FH F10 ^O 19H F11 ^Y 18H F11 ^X (Cursor an Zeilenende) 12H F12 ^R (INSERT-BASIC) 11H F12 ^Q 10H F13 ^P (DEL-BASIC) 1FH F13 3H F14 ^C = BREAK-Taste 03 F14 ^C (BREAK-Taste) 6H F05 ^F (TAB-Editor) 1EH F05 NL (SIF1000) 0 F53 GRAFIK ON/OFF 0 F53 GRAFIK ON/OFF 0 E53 HARDCOPY ON/OFF 0 E53 HARDCOPY ON/OFF 0 D53 SLOW/FAST 0 D53 SLOW/FAST 0 C53 BEEP ON/OFF 0 C53 BEEP ON/OFF 1CH E95 ^Ö (schwarz-rot) 1CH E95 (schw.-rot) 1DH F95 ^Ü (rot-schwarz) 1DH F95 (rot-schw.) 5H D,C95 ^E (Wippe +) 19H D,C95 ^Y (Wippe +) 1H B95 ^A (Wippe -) 18H B95 ^X (Wippe -)
Den Standort der Tastenbelegungstabelle kann man dem Tastenbelegungsfeldpointer (auf 3BH) entnehmen, der auf die Tastenbelegungstabelle im ROM zeigt (standardmaessig).
Aufbau des Pointerfeldes
Das Pointerfeld befindet sich auf dem Platz des jetzt nicht mehr benoetigten Tastaturcodefeldes und wird vom Monitor initialisiert. Das originale Tastaturcodefeld beginnt auf Adresse 35H und wird durch den Monitorsprung RST 38H unterbrochen. Die ersten drei Zellen werden fuer Zaehlzellen des Druckertreibers genutzt und sind mit 0 initialisiert. Das Pointerfeld beginnt erst hinter dem RST 38H auf 3BH mit folgendem Aufbau:
3BH - Tastenbelegungsfeldpointer 3DH - Stringfeldpointer 3FH - Pointer auf naechstes auszug. Stringzeichen 41H - Laenge Funktionstastenpos.-feld 43H - Funktionstastenpositionsfeldpointer 45H - Funktionstastenadressfeldpointer
Aufbau des Stringfeldes
Das Stringfeld hat einen sehr einfachen und codeeffektiven Aufbau. Der auszugebende String beginnt mit dem Namen des Strings, welcher nur aus einem Grafikzeichen besteht. Es werden solange Zeichen von diesem String ausgegeben, bis ein neues Grafikzeichen auftritt oder das Ende des Stringfeldes - gekennzeichnet mit einer 0 - erreicht ist. Damit ist auch klar, dass sich im String keine Grafikzeichen befinden duerfen, da diese fuer die Adressierung der Strings reserviert sind. Die Strings koennen eine beliebige Laenge haben, und in beliebiger Reihenfolge angeordnet sein.
Sringfeldaufbau:
1. Grfk-Z. 1.String
2. erstes Stringz.
.
.
.
n. letztes Stringz.
n+1 Grfk.Z. 2. String
n+2 erstes Zeichen 2. String
.
.
.
0 ;Ende des Feldes
Guenstig ist es, sich auf Kassette einige Felder vorzubereiten und diese mit einer kleinen Umladeroutine zu versehen, welche das Eintragen des Stringfeldpointers entsprechend des Standortes vornimmt. Somit ist das jeweilige Stringfeld nach einem Autostart sofort nutzbar.
Die fuer die Adressierung der Strings benoetigten Grafikzeichen koennen in der Tastenbelegungstabelle stehen, welche bei Betaetigung der entsprechenden Taste wirksam werden, worauf der dazugehoerige String ausgegeben wird. Eine einfachere Moeglichkeit besteht in der gleichzeitigen Betaetigung von SHIFT und CTRL sowie einer Zeichentaste, worauf folgende interne Grafikzeichen erzeugt werden:
SHIFT+CTRL+Zeichentaste A 81H B 82H C 83H D 84H E 85H F 88H G 87H H 8BH I 89H J 8AH K 9CH L 8CH M 8DH N 8BH ;DOPPELBEL. ZU H O 8FH P 90H Q 91H R 92H S 86H T 94H U 95H V 88H ;DOPPELBEL. ZU F W 97H X 86H ;DOPPELBEL. ZU S Y 99H Z 9AH Ä 9BH Ö 9EH Ü 9DH 0 90H ;DOPPELBEL. ZU P 1 91H ; - " - Q 2 92H ; - " - R 3 93H 4 94H ; - " - T 5 95H ; - " - U 6 96H 7 97H ; - " - W 8 98H 9 99H ; - " - Y
Die Unregelmaessigkeiten zu den korrespondierenden CTRL-Zeichen entstehen beim gleichzeitigen Druecken von SHIFT und CTRL durch das Kurzschliessen der Matrixzeile 7 und 8, da diese hardwaremaessig nicht entkoppelt sind.
Im EPROM wurde ein Standardstringfeld mit den am haeufigsten vorkommenden Basic-Schluesselwoertern eingerichtet.
Direktzugriffe auf die Matrix
Obwohl das direkte Zugreifen auf die Tastaturmatrix von einem Anwenderprogramm aus unnoetig und nur in sehr seltenen Faellen gerechtfertigt ist, gibt es eine Vielzahl von Programmen (meist Spielprogramme), die diese „Spektrum-Manieren“ anwenden. Um solche Programme ohne Aenderung nutzen zu koennen, soll folgende Korrespondenztabelle dienen:
orig. neu Pos. ---------------------- @ 1 E01 A 3 E03 B 5 E05 C 7 E07 D 9 E09 E B E11 F > E13 G H Q D01 I E D03 J T D05 K U D07 L O D09 M Ue D11 N ENT C/B13 O P Y B01 Q C B03 R B B05 S M B07 T . B09 U < E12 V <- A10 W S1 X B02 S2 V B04 S3 N B06 S4 , B08 <- - B10 SPACE @ B00 -> -> A11 ENT CTRL C00
Drei Tasten koennen nicht konvertiert werden, da diese Positionen bei der K 7659 nicht besetzt sind. Die Korrespondenztabelle kann auch dazu benutzt werden, um die Hardware mit dem originalen Tastaturprogramm zu testen.
Aenderungen am Monitorprogramm
Eine der wichtigsten Aenderungen ist das Eintragen des Aussprunges aus dem originalen Tastaturprogramm und der veraenderten Initialisierung des ehemaligen Tastaturcodefelds. Alles andere koennte original bleiben. Es werden aber weitere Aenderungen vorgenommen, die nicht die Softwarekompatibilitaet verringern.
Solche Veraenderungen sind:
- NMI-Unterbrechung mit Registeranzeige (Init.66H bei Reset)
- Hardcopyfunktion des Bildschirmtreibers
- Beschreiben eines IO-Ports vom Monitor aus („O“ ehemals „H“)
- Auflistung der im Zusatzkommandoverteiler stehenden Kommandos („Z“ ehemals „A“)
- Initialisierung des Zusatzkommandoverteilers mit Standardwerten (@L–>Headersave load, @S–>Headersave save, @D–>Druckerreset, @I–> Druckerinitialisierung)
Da der zusaetzliche Speicher mit dem Tastaturprogramm noch nicht ausgelastet ist, wurden auf dem Rest des Speichers das Headersave, das Screencopyprogramm, die Joystickabfrage sowie der Sprungverteiler fuer die Systemerweiterung fest installiert.
Fuer die Uebernahme der Software ist es guenstig, die kompletten 4K ab F000H zu uebernehmen.
Die umfassende Vorstellung des Sprungverteilers wuerde hier zu weit fuehren. Deshalb sollen nur die wichtigsten Spruenge beschrieben werden:
FFF7H - JMP STAT uebergibt Tastaturstatus im Akku
A=0 - keine Taste gedr.
A=FFH - Taste gedr. (ausser SHIFT o. CTRL)
FFF4H - JMP SARUF ruft SAVE-Routine des Headersave
Parameteruebergabe entspr. Beschr. Headersave
FFF1H - JMP LORUF
Parameteruebergabe entspr. Beschr. Headersave
FFEBH - JMP DRDEL setzt den logischen Druckertreiber zurueck
(Zaehlzellen fuer Zeile- und Spaltenposition werden zu 0)
FFE8H - JMP DRAKK uebergibt den Akkuinhalt an den logischen
Druckertreiber
FFE5H - JMP BSDR druckt den Inhalt des BWS bis zur Cursorposit.
und kehrt in das aufrufende Programm zurueck
FFDFH - JMP DRZEL wie DRAKK, nur dass das Zeichen in Zelle 1BH
uebergeben wird (vorgesehen, um im Basic mit POKE Zelle
und CALL 0FFDFH zu drucken)
FFCDH - JMP DRINI Initialisierung des logischen Druckertreibers
FFCAH - JMP ZEIDR uebergibt ein Zeichen im Akku an physischen
Druckertreiber
FFBBH - JMP GETST Abfrage der Joysticks und Uebergabe des Ergebnis-
ses in BC (B-links,C-rechts) mit folgender Bit-Bedeutung (1)
Bit 0 - links
1 - rechts
2 - runter
3 - hoch
4 - Aktionstaste
Z-Flag=1, wenn keine Betaetigung vorliegt
CY-Flag=1, wenn Spielhebel nicht angeschlossen sind
FFB8H - JMP SOUND Ausgabe einer vollen Periode auf die Tonband-
buchse, sowie auf Bit 7 vom Systemport
Uebergabe der Periodendauer in C mit T=n*33mks+20mks (2MHz)
Die Spruenge DRINI, DRZEL, DRAKK und ZEIDR sind nicht in den oberen 4K realisiert und sind mit JMP 0E800H, 0E803H, 0E806H und E809H initialisiert, wo man einen Unterverteiler fuer den verwendeten Druckertreiber installieren kann.
Zusammenfassung
Es wurde eine alternative Tastaturvariante beschrieben, die pro- fessionellen Anspruechen gerecht wird und durch folgende Vorteile gekennzeichnet ist:
- geringer leistungsarmer Hardwareaufwand
- zwischen Tastatur und Rechner nur 10-adriges Kabel erforderlich
- Anzeige der Tastaturmodes durch LED's
- schaltbarer Tastenklick
- schnelle und sichere Abfrage
- Interruptfaehigkeit
- nur noch zwei SHIFT-Ebenen
- hohe Softwarekompatibilitaet
- freie Belegbarkeit der Tasten
- frei programmierbare Stringausgabe mit Quittung
- Repeatfunktion auf allen Zeichentasten
- einfache Monitorrueckkehr durch RST 38H-Taste
- direkter UP-Aufruf Screencopy aus der Tastaturroutine heraus
- Direktspruenge zu festen Adressen aus der Tastaturroutine heraus
- es koennen gegenueber der alten Routine alle Steuerzeichen erzeugt werden
- Abfrage der vollen 8*12 Matrix
- einfache Erweiterung der Tastatur auf 96 Tasten, indem die nicht besetzten Positionen aufgefuellt werden
Dem gegenueber stehen die Nachteile:
- es wird zusaetzlicher Adressraum des Hauptspeichers benutzt
- es muss eine Aenderung des originalen Monitorprogramms erfolgen
- nur bedingte Kompatibilitaet bei Direktzugriffen auf die Matrix und bei Spruengen in die originale Routine hinein
Betrachtet man Vor- und Nachteile, so kann festgestellt werden, dass es sich lohnt, die Nachteile in Kauf zu nehmen, zumal eine Aenderung des Monitors nur einmal erfolgen muss. In jedem Fall stellt diese Tastatur eine echte Alternative zu der Prozessortastatur von Riesa dar, die in jedem Fall einen hoeheren Hardwareaufwand erfordert und eine geringere Leistungsfaehigkeit besitzt.
*) ZUSATZ: Es gibt diesen Monitor auch fuer die Tastatur der elektronischen Schreibmaschine 'S3006', der K 7652. Bei der Bestueckung der Leiterplatte ist nur darauf zu achten, dass Spalte 10 und 12 nicht belegt, und dass bei der K7659 und K7652 Spalten und Zeilen (A u. B) umgekehrt sind.
Version practic
Von Gerhard Eisenkolb stammt eine einfacher aufzubauende Schaltung, die 100% kompatibel zu obiger Lösung ist. Anstelle einer zweiseitigen Leiterplatte wird nur eine einseitige Platine genutzt.
Umbau f. 4K-Monitor
Hinweise zum Umbau des Z1013 auf einen 4K-Monitor fehlen leider in der mp-Beschreibung. Der Umbau ist einfach und wurde auf der Dresdner Tagung erläutert. s. 4K-Monitor
