キーボードインターフェースの製作
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ＷｉｎｄｏｗｓパソコンにＵＳＢ接続して使う現行方式はそれなりに便利ではありますが、ときとしてＷｉｎｄｏｗｓ
のしがらみから開放されて、小さいながらも独立した一個のパソコンとして機能したいと思うこともあります。
独立大作戦の作戦その１はＣＲＴインターフェースボードの製作です。
そして作戦その２は、やっぱりキーボードインターフェースしかありませんでしょう。
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［第１２回］
●ＰＩＣを使います
前回書きましたようにＰＳ／２キーボードを８２Ｃ５５に直接接続する方法は［Ｃｔｒｌ］＋［Ｃ］などのキーコードの入力に時間がかかってしまうという難点があるため、マイコン独立大作戦のキーボードインターフェースとしては使いません。
もっとも８２Ｃ５５に直結するという方法は簡便ですし、何より間に何もはさまないで信号を直接受信することができる、という利点がありますから、［第５回］や［第６回］で使った方法は、キーボードからのデータ信号を生の状態で解読しなければならないようなときにはこれからも活用したいと思っています。
さて。
それではマイコン独立大作戦のキーボードインターフェースとして何を使うのか、ということなのですが、ここはやっぱりＰＩＣを使う場面だと思います。
ＰＩＣは１６Ｆ８７を使うことにしました。
こちらがジャノ目基板に組んだＰＩＣ１６Ｆ８７を使ったテスト回路の写真です。
といっても、ＰＩＣ１６Ｆ８７とＰＳ／２ミニＤＩＮコネクタと２６ｐｉｎフラットケーブルコネクタを手配線でつないだだけです。
基板の表側から見ただけでは、その３つが見えるだけです。
こちらが基板裏側の写真です。
下が回路図です。
８２Ｃ５５のＣポートはＰＣ０〜ＰＣ３を出力、ＰＣ４〜ＰＣ７を入力に設定します。
Ｂポートはパラレルデータの入力に使います。
Ａポートは使いません。
ＰＩＣ１６Ｆ８７の入出力について簡単に説明します。
ＰＳ／２信号のＣＬＫはＲＢ０（ＩＮＴ）で受けます。
前回説明しましたようにＰＳ／２キーボードのＣＬＫパルスは８０μｓとそれほど速いクロックではありませんから割込みを使わなくても処理できないことはありませんが、プログラムをすっきりまとめるために、ここは割込みを使うことにしました。
ホスト（ＣＰＵ）側とのインターフェースですが、そこをどうするかかなり悩んであれこれ考えました。
よくよく考えてみましたら、もともとキーボードはＣＰＵとハンドシェークをするような高度なものではなくて、ただのキースイッチに過ぎない、ということに気が付きました。
キーボードの中にＩＣ回路が組み込まれていて、シリアルデータとしてキーコードが出力されているとしても、それは同じことです。
そう考えたらホスト（ＣＰＵ）側のソフトもＰＩＣ側のソフトも簡単なものになってしまいました。
ＰＩＣ１６Ｆ８７はキーボードからのデータを受信したら、それを解読して、その結果以下の動作をします。
１）キーが押されたら常に最後に押されたキーのスキャンコードをＲＢ７〜ＲＢ１、ＲＡ０に出力したままにします。
ＲＢ０をＩＮＴ端子としてＣＬＫ入力として使うのでＲＡ０で代用します。
２バイトのスキャンコードについては工夫して未使用の８ビットコードを割り当てることにします。
キーが離れたら（１バイトのスキャンコードの場合にはＦ０＋スキャンコードが送られてくる）、もしもそれが最後に押されたキーコードと一致したらＲＢ７〜ＲＡ０に００を出力します。
２）もしも押されたキーが［Ｓｈｉｆｔ］［Ｃｔｒｌ］［Ａｌｔ］だった場合には、各キーに対応してＲＡ１（Ｓｈｉｆｔ）、ＲＡ２（Ｃｔｒｌ）、ＲＡ３（Ａｌｔ）を１にします（このときはＲＢ７〜ＲＡ０にはスキャンコードは出力しません）。
上記いずれかのキーが離れたら、それに対応してＲＡ１〜ＲＡ３を０にする。
３）このようにすることで［Ｓｈｉｆｔ］〜［Ａｌｔ］とそのほかのキーが同時に押された場合に、そのことをＣＰＵ側は８２Ｃ５５のポートＢとポートＣを読み込むだけで知ることができます（待っている必要はありません）。
最近はＰＩＣのプログラムもＣコンパイラで書くのだそうですが、単なるＩ／Ｏ制御程度のものにＣコンパイラを使うというのは、いかがなものかと思います。
アセンブラがいいじゃありませんか。
ＰＩＣのアセンブラはわかりにくいことで定評がありますけれど、慣れてしまえばそれほどのものじゃありません。
なんたってたった３５個の命令を覚えるだけでいいのですから、やる気になれば別にどうというほどのことはありませんでしょう（Ｍｉｄ−ＲａｎｇｅクラスのＰＩＣの場合）。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１６Ｆ８７／８８ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
私はアセンブラのほうがずっとずっと楽だと思いますよ。
ということで、下がとりあえずテストとして作ったＰＳ／２キーボードインターフェースプログラムです。