Funkamateure entwickeln Amateurcomputer "AC1" (5)

Dipl.-Ing. F. HEYDER - Y21SO

Zur Unterdrückung von Störungen über das bzw. aus dem Netz empfiehlt es sich, den Transformatoreingang über eine Störschutzkombination, wie z.B. in Bild 12 gezeigt, an das Netz anzuschließen. Ebenfalls zur Unterdrückung und zum Schutz vor Störungen, besonders durch HF-Felder, z.B. aus PA-Stufen, sollte der Amateurcomputer ein abgeschirmtes Gehäuse erhalten. Das nicht zuletzt auch aus der Tatsache heraus, daß aufgrund der Vielzahl von Rechteckimpulsen, die durch die Bildschirmsteuerung und die Arbeitsweise des Computers entstehen, sonst Oberwellen bis weit in den UKW-Bereich, und damit ein breites Störspektrum abgestrahlt werden. Ein gemeinsames Gehäuse für Computer und Tastatur ist ebenfalls denkbar.

Die Tastaturelektronik

Zur Eingabe von Daten-, Steuer- und Programmanweisungen in den Computer wird eine alphanumerische, schreibmaschinenähnliche Tastatur verwendet. Der Zeichenvorrat der Tastatur entspricht, die Kleinbuchstaben ausgenommen, etwa dem der Bildschirmsteuerung. Mit Hilfe entsprechender Software ist es dann möglich, die Bildschirmsteuerung als Quittung für die Tastatureingabe zu verwenden. Damit hat man eine Kontrolle, ob das gewünschte Zeichen auch wirklich eingegeben bzw. vom Rechner eingelesen wurde. Mit der Rückschrittfunktion ist im Fall einer Fehleingabe eine Korrektur durchführbar (Löschen und Neueingabe).
Leider ist es zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht möglich, eine vollständige, allgemein beschaffbare und preiswerte Tastaturlösung vorzustellen. Die Realisierung des mechanischen Aufbaus und die Wahl der entsprechenden Tastenkontakte muß den Möglichkeiten jedes einzelnen Funkamateurs überlassen bleiben. Deshalb wurde eine einfache Tastaturelektronik entworfen, die bis auf drei Ausnahmen, pro Taste nur das Vorhandensein eines unabhängigen Schließkontaktes erfordert, und somit auch in viele Tastaturmechaniken ausgesonderter Tastaturen einzubauen sein dürfte. Im Muster das "AC1" wurde z.B. eine ausgesonderte Tastatur aus einer EDV-Anlage benutzt. Die Kontakte mußten entsprechend der Matrix neu beschaltet werden, einige Tasten wurden ergänzt bzw. in der Beschriftung geändert. Die Tastaturelektronik erzeugt den ASCII-Kode der gedrückten Taste und ein Statussignal für "Taste gedrückt". Der Anschluß der Tastatur an den Mikrorechner erfolgt über einen Port der PIO U 855 D, das Rechnernetzteil übernimmt die Stromversorgung, und die Entprellung der Tastenkontakte wird mit einer Zeitschleife im Eingabeprogramm realisiert.
Übersichtsschaltplan und Stromlaufplan der Tastaturelektronik sind in Bild 13 und 14 dargestellt. Die 43 Zeichentasten sind in einer Matrix aus acht Spalten und sechs Zeilen angeordnet. Mit Hilfe der Tasten CONTROL und SHIFT werden die Zeichentasten mehrfach genutzt, so daß sich fast der gesamte ASCII-Kode (bei Erweiterung um fünf Tasten sogar vollständig) erzeugen läßt. Mittels Ziffern­ bzw. Zeichentaste und SHIFT entsteht dann ein zweiter Zeichenkode, ähnlich der Doppelausnutzung dieser Tasten bei der Schreibmaschine.
Buchstabentaste und SHIFT liefert den Kode der Kleinbuchstaben, analog der Umschaltfunktion der Schreibmaschine. CONTROL und Buchstabentaste erzeugt Steuerkodes des ASCII-Zeichensatzes, wobei die meisten Steuerfunktionen nicht auf den Bildschirm wirken und zumindest in ihrer ursprünglichen EDV-Bedeutung auch nicht in der Arbeit mit dem "AC1" gebraucht werden. Eine Zuordnung anderer Bedeutungen oder Zeichen zu einigen Steuerkodes ist aber durchaus denkbar und möglich und erspart später meist zusätzliche Tasten. Außerdem ist Software, die auf diese Möglichkeit der Gewinnung von speziellen Funktionstasten zurückgreift, auch wieder problemlos austauschbar.
Die drei am häufigsten benötigten Doppelbetätigungen Leerzeichen (Space), Wagenrücklauf (CR) und Rückschritt (<-) sind zusätzlich als Einzeltasten T46...T48 vorgesehen, wobei hier jeweils zwei Schließkontakte je Taste benötigt werden. In der gleichen Art und Weise lassen sich natürlich auch andere Doppelbetätigungen als Einzeltaste ausführen.
Der ASCII-Kode und der mit der hier vorgestellten Lösung realisierte Zeichenumfang ist in Tabelle 1 enthalten. Der entsprechende Kode jeder Taste wird in der hier gewählten Schaltung aus der Spaltennummer der Taste (D0...D2) und der Tastenzeilennummer, verknüpft mit den beiden Funktionstasten SHIFT und CONTROL (D3...D6), zusammengesetzt. Die binäre Kodierung dieser beiden Informationen erfolgt durch getrennte Logikbaugruppen. Damit bleibt der Kodieraufwand minimal.
Alle acht Spaltenleitungen werden über Widerstände an +5 V gelegt. Sie führen damit High-Pegel und dementsprechend nehmen alle Ausgänge des Spaltenkoders (TD0...TD2) Low-Pegel ein, genauso wie der Tastaturstatusausgang TAST [9]. Die sechs Zeilenleitungen sind jeweils mit den Basisanschlüssen der Transistoren VT1...VT6 verbunden, deren Emitter gemeinsam an Masse bzw. besser an -0,7 V, wie es nachfolgend noch erläutert wird, liegen. Die Kollektoren liegen wie die Spaltenleitungen über Widerstände an +5 V, so daß auch hier im inaktiven Zustand, also bei gesperrtem Transistor, High-Pegel anliegt, und die Ausgänge der Zeilenkodierung (TD3...TD6) ebenfalls Low-Pegel führen.

weiter mit Teil 6