FM-11にPS/2キーボードを接続するための変換器の完成

 FM-11にPS/2キーボードを接続するための変換器が完成しました

先日報告しましたFM-11用PS/2キーボード変換器ですが、https://www.blogger.com/blog/post/edit/1662007451717538019/3111393154708868825

オートリピート機能も実現できたということでしばらく使用してみました。回路的には問題がなく、また、プログラムの方もGRAPHキーやカナキーなどの特殊キーの入力に純正のキーボードとの多少の違いがあったりしますが頻繁に使用するものでもなく、その他特に大きな不具合もないので、一応、これで完成ということにしようと思います。

純正キーボードとの機能の違いですが、PS/2キーボードにはINSモードを示すLEDがありませんので、当然、本体からのINSLEDON信号は無視されています。

変換器が完成

基板が届きましたので早速組み立ててみました。

基板と完成品

FM77AV用変換器と同様、タカチのケースSW-50にちょうど収まるサイズにしてありますが、試しに同一サイズの有り合わせのケースに収めてみたらFM-11側のケーブル用のコネクタがはみ出てしまいました。

ケースに収めてみた

８ピンのピンヘッダとコネクタを使わなければケースに収まるはずということで、直接ケーブルを基板にハンダ付けしたものも作ってみました。

ケーブルを直結

回路図です

FM77AV用PS/2キーボード変換器とほとんど同じですが、CLOCK信号を追加したのとKRESET信号をATtiny85のRESET端子に直結している点が異なります。本体へは８芯ケーブルで接続します。

回路図

基板を起こしましたが、手配線でも十分作成できるほどの簡単な回路です。

プログラムリストです

メインプログラムcnvps2fm.cを示します。

/******************************************************************** * cnvps2fm.c convert key code PS/2 to FM-11 * * PS/2 --> FM-11 * (scan code) (9bit serial code) * * use ATtiny85 (16MHz) * Fuse bit : Lo:E1(change from 62), Hi:DF, EX:FF * * input : PS/2 keyboard PORTB bit2:CLOCK, bit1:DATA * output: FM-11 PORTB bit0:CLOCK, bit4:KSDATA * * allocation of special keys * F11->DUP, F12->HOME, BREAK->Kanji, ScrLk->CLS * L,ALT & R_ALT->GRAPH, L_Win & R_Win->EL * * Applies to FM-11 Ver 3.0 '2026.01.18 * Beep sound is turned off Ver 2.0 '2020.01.21 * Original version Ver 1.0 '2015.12.14 * * Copyright by Y.Yamamoto (Old68fun) ******************************************************************** */ #include <avr/io.h> #include <avr/interrupt.h> #include <util/delay.h> #include "cnvps2fm.h" #include "scancodes_fm11.h" #define F_CPU 16000000UL #define BUF_SIZE 64 unsigned char kb_buf[BUF_SIZE]; unsigned char *inptr; unsigned char *outptr; unsigned char bufcnt; int main(void) { init_kb(); while(1) { kb_getbuf(); } return 0; } void init_kb(void) { MCUSR = 0x00; /* MCUSRのWDRFを解除(0) */ WDTCR |= (1<<WDCE)|(1<<WDE); /* WDCEとWDEに論理1書き込み */ WDTCR = 0x00; /* ｳｫｯﾁﾄﾞｯｸﾞ禁止 */ DDRB = 0b11011001; // from PS/2 KB : PORTB bit 1,2,5 input // to FM-11 : PORTB bit 0,3,4 output PORTB = 0x00; // not pull up PORTB |= _BV(4); // PORTB = 0x10(KSDATA=H) PORTB |= _BV(3); // PORTB = 0x18(KSDATA=H, STOP=H) PORTB &= ~_BV(0); MCUCR = (1 << ISC01) | (0 << ISC00); // INT0 interrupt on falling edge edge = 0; bitcount = 11; GIMSK = (1 << INT0); // Enable INT0 interrupt inptr = kb_buf; outptr = kb_buf; bufcnt = 0; //keyboard recognition code for FM-11 _delay_ms(2); //break key code data_out(0xf0, 0); data_out('P', 0); sei(); } ISR (INT0_vect) { static unsigned char data = 0; // received scan code if (!edge) { if(bitcount < 11 && bitcount > 2) { // Bit 3 to 10 is data data = (data >> 1); if(PINB & (1 << DATAPIN)) data = data | 0x80; // Store a '1' } MCUCR = (1 << ISC01) | (1 << ISC00); // INT0 interrupt on rising edge edge = 1; } else { MCUCR = (1 << ISC01) | (0 << ISC00); // INT0 interrupt on falling edge edge = 0; if(--bitcount == 0) { // All bits received kb_putbuf(data); bitcount = 11; } } } // put keycode to buffer void kb_putbuf(unsigned char c) { if (bufcnt<BUF_SIZE) // If buffer not full { *inptr = c; // Put character into buffer inptr++; // Increment pointer bufcnt++; if (inptr >= kb_buf + BUF_SIZE) // Pointer wrapping inptr = kb_buf; } } // get keycode from buffer int kb_getbuf(void) { int byte; if(bufcnt == 0){ return 0; } byte = *outptr; // Get byte outptr++; // Increment pointer if (outptr >= kb_buf + BUF_SIZE) // Pointer wrapping outptr = kb_buf; bufcnt--; // Decrement buffer count // output key code outserialdata(byte); return byte; } // change keycode to serial code for FM77AV void outserialdata(unsigned char kcode) { unsigned int i; unsigned int stti = 0; static unsigned char svcode = 0, svsftctrl = 0, skpcnt = 0; static unsigned char flgF0 = 0, flgE0 = 0, flgSFTCTRL = 0; PORTB |= _BV(4); // PORTB = 0x10(KSDATA=H) if (skpcnt > 0) { // for PAUSE -> STOP skpcnt--; if (skpcnt == 0) { //set STOP bit PORTB &= ~_BV(3); _delay_ms(1); PORTB |= _BV(3); _delay_ms(1); } return; } switch (kcode) { case 0xF0: //break code of normal/special key flgF0 = 1; break; case 0xE0: //make/break code of specila key flgE0 = 1; break; case 0xE1: //make code of Pause key skpcnt = 6; //if PAUSE then skip 6bytes(14,77,E1,F0,14,F0,77) break; default: if (!flgF0 && !flgE0) { //make 1st code of normal key (flgF0=0,flgE0=0) if (kcode == L_SHIFT || kcode == R_SHIFT) { flgSFTCTRL = 1; } else if (kcode == L_CTRL) { flgSFTCTRL = 2; } else if (kcode == L_ALT) { //GRAPH if (!flgGRAPH) flgGRAPH = 1; else flgGRAPH = 0; } else if (kcode == CAPS) { //set/reset CAPS LOCK if (flgSFTCTRL == 1) { if (!flgCAPS) flgCAPS = 1; else flgCAPS = 0; } } else { for (i=0; pgm_read_byte(&pscode0[i]) != kcode && pgm_read_byte(&pscode0[i]) != 0x00; i++) ; if (pgm_read_byte(&pscode0[i]) == kcode) { // cnvmakecode(i, 0); //out make code cnvbreakcode(i, flgSFTCTRL); //out break code } } } else if (!flgF0 && flgE0) { //make 2nd code of special key (flgF0=0,flgE0=1) if (kcode == R_CTRL) { flgSFTCTRL = 2; } else if (kcode == R_ALT) { if (!flgGRAPH) flgGRAPH = 1; else flgGRAPH = 0; } else { for (i=91; pgm_read_byte(&pscode0[i]) != kcode && pgm_read_byte(&pscode0[i]) != 0x00; i++) ; if (pgm_read_byte(&pscode0[i]) == kcode) { // cnvmakecode(i, 0); //out make code cnvbreakcode(i, flgSFTCTRL); //out break code flgE0 = 0; } } } else if (flgF0 && !flgE0) { //break 2nd code of normal key (flgF0=1,flgE0=0) if (kcode == L_SHIFT || kcode == R_SHIFT || kcode == L_CTRL) flgSFTCTRL = 0; for (i=0; pgm_read_byte(&pscode0[i]) != kcode && pgm_read_byte(&pscode0[i]) != 0x00; i++) ; if (pgm_read_byte(&pscode0[i]) == kcode) { // cnvbreakcode(i, flgSFTCTRL); //out break code flgF0 = 0; } } else if (flgF0 && flgE0) { //break 3rd code of special key (flgF0=1,flgE0=1) if (kcode == R_CTRL) flgSFTCTRL = 0; for (i=91; pgm_read_byte(&pscode0[i]) != kcode && pgm_read_byte(&pscode0[i]) != 0x00; i++) ; if (pgm_read_byte(&pscode0[i]) == kcode) { // cnvbreakcode(i, flgSFTCTRL); //out break code flgF0 = 0; flgE0 = 0; } } break; } } // convert from codeno to serial code int cnvmakecode(unsigned int codeno, unsigned char flg) { unsigned char kc; if (!flgGRAPH) { //not GRAPH kc = pgm_read_byte(&fmcode0[codeno][flg]); if (48 <= codeno && codeno <= 57) { //Function key data_out(kc, 1); } else if (flgCAPS) { if (0x61 <= kc && kc <= 0x7a) //a - z data_out(kc - 0x20, 0); else if (0x41 <= kc && kc <= 0x5a) //A - Z data_out(kc + 0x20, 0); else data_out(kc, 0); } else { data_out(kc, 0); } } else { //GRAPH kc = pgm_read_byte(&fmcode0[codeno][flg]); if (kc == 0x0d) { data_out(kc, 0); flgGRAPH = 0; } else { data_out(kc + 0x80, 0); } flgGRAPH = 0; } _delay_ms(1); return 0; } int cnvbreakcode(unsigned int codeno, unsigned char flg) { unsigned char kc; if (!flgGRAPH) { //not GRAPH kc = pgm_read_byte(&fmcode0[codeno][flg]); if (48 <= codeno && codeno <= 57) { //Function key data_out(0xf0, 1); data_out(kc, 1); } else if (flgCAPS) { data_out(0xf0, 0); if (0x61 <= kc && kc <= 0x7a) //a - z data_out(kc - 0x20, 0); else if (0x41 <= kc && kc <= 0x5a) //A - Z data_out(kc + 0x20, 0); else data_out(kc, 0); } else { data_out(0xf0, 0); data_out(kc, 0); } } else { //GRAPH kc = pgm_read_byte(&fmcode0[codeno][flg]); data_out(0xf0, 0); if (kc == 0x0d) { data_out(kc, 0); flgGRAPH = 0; } else { data_out(kc + 0x80, 0); } } _delay_ms(1); return 0; } //start clock void start_clk() { PORTB |= _BV(0); //clk high _delay_us(20); PORTB &= ~_BV(0); //clk low } // serial code : PORTB(bit4) // clock : PORTB(bit0) void data_out(unsigned char kc, unsigned char lstbit) { int i; int invkc; invkc = ~kc; start_clk(); for (i=0; i<8; i++) { _delay_us(14); //set data bit if (invkc & 1 == 1) PORTB |= _BV(4); //data high else PORTB &= ~_BV(4); //data low _delay_us(12); PORTB |= _BV(0); //clk high _delay_us(14); PORTB &= ~_BV(0); //clk low invkc = invkc >> 1; } //last bit out last_bit(lstbit); } void last_bit(unsigned char lstbit) { //out 9th bit _delay_us(26); PORTB |= _BV(0); //clk high _delay_us(14); if (lstbit == 0) PORTB |= _BV(4); //normal char:1 else PORTB &= ~_BV(4); //special char:0 _delay_us(130); PORTB &= ~_BV(0); //clk low _delay_us(77); PORTB &= ~_BV(4); //reset last bit } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

この他にヘッダファイルcnvps2fm.hとスキャンコード変換テーブルscancodes_fm11.hがあればビルドできます。私は以前のFM77AV用変換器のコードを変更しながら作成しましたので、MPLAB X IDE (v6.25) 上の XC8 (v3.10) でビルドしました。

最後に

以上の３つのソースファイルとビルドで作成されたHEXファイルをOneDriveに上げておきますので、そんなことはないとは思いますが商用使用は禁止という条件を守っていただく限り自由に使用してくださって結構です。
HEXファイルをATtiny85に書き込んでFuse bitを正しく設定すれば動作します。ただし、所詮アマチュアの製作品ですので使用した結果、FM-11本体やキーボードに不具合が生じたとしても責任は負いませんのであらかじめご承知おきください。