ZX-Spectrum PS/2 Keyboard

Подключение PS/2 или USB(ps/2 совместимой) клавиатуры к ZX-Spectrum

Текущая версия 5.5

В процессе модернизации своего ZX-Spectrum каждый постепенно приходит к тому, что у него перестают работать некоторые кнопки на стандартной клавиатуре, это может быть вызвано различными факторами. Например, перетерлись дорожки пленочной клавиатуры в местах стыковки её с платой или появились микротрещины на пленке самой клавиатуры.

Да и сама по себе ZX клавиатура весьма неудобна, и лучше бы её заменить на более современную, благо теперь вы можете совершенно без труда это сделать.

В поисках по интернету я находил много вариантов данного решения, но везде была куча обвязки у микроконтроллеров, да и сами микроконтроллеры были такими, которые либо трудно достать, либо они достаточно дорогие.

Вы уже наверное заметили моё пристрастие к МК Atmega 8 ? 🙂 Собственно на нем бы и хотелось всё это реализовать с минимальной обвязкой, а еще лучше совсем без неё.

В интернете я наткнулся на очень интересную реализацию данного решения, собственно вот здесь

покопавшись в архивах с прошивками я нашел прошивку под Atmega8, но, она почему-то не заработала… 🙁

Долго, очень долго я пытался её запустить, но ничего не получалось, при этом под Atmega48 и 168 всё было хорошо (по словам тех кто их подключал).

В итоге, я решил дизассемблировать прошивку от Atmega8 и Atmega168, порывшись в даташитах, я обнаружил, что в Atmega8 перепутаны некоторые порты (видимо прошивка делалась до кучи и не проверялась), так же для регистра TIFR пришлось переписать часть кода, т.к. его номер 0x58 и он недоступен для команд sbis и cbis. Ковыряясь дальше, я обнаружил, что на одном из входов шины адреса не был включен PullUp из-за чего в приведенной схеме автору пришлось поставить подтягивающие резисторы на все адресные пины. Проанализировав схему, я убрал подтягивающие резисторы с CLK и DATA выходов, т.к. они есть в самой клавиатуре (по заверению производителей). Так же убрал светодиод, т.к. он всё-равно внутри и некому им любоваться 🙂 Подправил работу дополнительных кнопок.

В итоге, прошивка заработала с кварцем 24МГц, причем очень даже отлично! Лучше чем родная клавиатура!

PS: так же я удалил из прошивки работу с клавиатурными скриптами, они мне не нужны, да и вообще мало кому нужны, это позволило еще больше ускорить реакцию на нажатия клавиш. В версии 2.0 удалось избавиться от самопроизвольных нажатий на кнопки BTN1, BTN2 при инициализации контроллера.

Во общем, теперь собственно о реализации.

Прошивка

Скачать прошивку (версия 2) для Atmega8 и кварца 24МГц вы можете >>>тут<<<

Версия 3 (24.01.2016) >>>тут<<<

Новая улучшенная версия 4 (26.01.2016) >>>тут<<<

Новая улучшенная версия 5.5 с исходниками (03.02.2016)

kbd_firmware_v5_5_m8_with_src (для ATMega8) не нужны конденсаторы на кварц

kbd_firmware_v5_5_m48_with_src (для ATMega48)

kbd_firmware_v5_5_m168p_with_src (для ATMega168p)

kbd_firmware_v5_5_m328p_with_src (для ATMega328p)

С версии 5.3 отключение NumLock переводит курсорные клавиши и пробел в режим Sinclair джойстика, а так же автоматически включается режим E перед нажатием клавиш {}[]~

Загружается стандартно с помощью avrdude и USBASP

avrdude -p atmega8 -c USBasp -U flash:w:KBD13_M8_nw_MODIFIEDv4.hex -U lfuse:w:0xCF:m -U hfuse:w:0xC7:m

Подключение

Я подключил все пины напрямую к ZX-Spectrum, вроде всё работает хорошо, но можно для большей стабильности повесить резистор 10 КОм на (RESET) подключив резистор к VCC.

Конденсаторы на кристалл можно не вешать, т.к. включен фьюз CKOPT.

Минус питания можно подключать как к 8 пину, так и к 22, т.к. они запараллелены в МК. Так же можно брать плюс питания с 20-ой ноги для подключения других микросхем, очень удобно 🙂

Примерная схема подключения:

Распиновки клавиатурных разъемов

Если есть вопросы, пишите в комментариях.

PPS: выходы BTN1 и BTN2 можно подключать к любым кнопкам типа /RES (т.е. которые замыкаются на землю GND) в своем кворум-бк04 я подключил на них INV и кнопку которая делает тише звук.