スーパーファミコン コントローラーの無線化プロジェクト：コントローラー状態の読み取り
スーパーファミコンのコントローラーは、本体からＰ／Ｓのパルスと、ＣＬＫの供給を受けて、そのタイミング事に、ボタンの押している状態を返す。
無線化する際に、本体側のＰ／Ｓなりを子機にあたるコントローラー側に無線で飛ばしてやる事も考えられるが、無線の遅延を考えるとあまり得策ではないだろうと考えた。
基本ボタンの状態だけを本体側は受信して、本体クロックにあわせて、本体にＤＡＴの信号を返すで動かす。完全に非同期。１秒に60回、16.6ｍｓｅｃ、本来の入力状態から遅延する事が考えられるが、ｍ秒を争うゲームをする訳でもないので。
コントローラー（ゲームパッド）に向かって、本体からではなく、マイコンで生成したＰ／ＳとＣＬＫの偽物データを送りつけて状態を読みとることをテストとして行う。
とは言え、16.6ｍｓ間隔でデータを生成したいので、これだけはTimerを使って時間をできるだけ正確にとることにする。
#include "ESP8266TimerInterrupt.h"
#define PS_PIN 4 //D1
#define DAT_PIN 14 //D5
#define CLK_PIN 5 //D2
ESP8266Timer ITimer;
void timertask() {
int status=0b0;
digitalWrite(PS_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(12);
digitalWrite(PS_PIN, LOW);
delayMicroseconds(6);
for (int i=0;i<16;i++){
digitalWrite(CLK_PIN, LOW);
if(digitalRead(DAT_PIN)==LOW){
bitWrite(status,15-i,0);
}else{
bitWrite(status,15-i,1);
};
delayMicroseconds(6);
digitalWrite(CLK_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(6);
}
Serial.println(status, BIN);
}
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(115200);
pinMode(PS_PIN, OUTPUT);
pinMode(CLK_PIN, OUTPUT);
pinMode(DAT_PIN, INPUT);
digitalWrite(PS_PIN, LOW); //normal state of PS pin
digitalWrite(CLK_PIN, HIGH); //nomal state of CLK pin
ITimer.attachInterruptInterval(16666, timertask);
}
void loop() {
}
回路の方は、
電源は現時点ではUSBからの給電。５V系は、ESPのVinから供給。
コントローラー側の５本については
茶色：GND（マイコンのGND）
赤色：DAT（レベルコンバーターを介してマイコンのGPIO15へ）
橙色：P/S（レベルコンバーターを介してマイコンのGPIO4へ）
黄色：CLK（レベルコンバーターを介してマイコンのGPIO５へ）
白色：＋5V
それぞれをロジアナで観測してみる
digitalWrite(PS_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(12);
digitalWrite(PS_PIN, LOW);
でPSを12usecだけHIGHにしにいくが（真ん中のオレンジのライン）、実際は13.75uｓとやや長い。これきっちり１２usecに調整してもよいが、状態を読めればよいので、このまま。
6usecあけてクロックが立ち下がり、それを１６回繰り返す。これも本来１２usec周期だが、１６．１２５usecと長い。これも調整してもよいがこのまま。
上の例の場合は、”上”キーを押してキャプチャーした場合。しっかりコントローラー内のICはそのタイミングでLOWレベルにしている。
各状態をLOWになるタイミングで読んで16ビットの整数として記憶する。
シリアルポートに16ビットの整数をBIN形式で出力しているので、ファミコンのコントローラーのボタンを各種押すと状態が遷移しているのが確認できる。下の場合は、上キーを押しているので、そのタイミングだけゼロとちゃんと読んでくる。
次は、この２バイトの整数を無線経由でもう一つのESPに送り込む。16.6ｍsec周期なので、その間に、２バイトなら送り込めるはず・・・
あと、TP4021BPのようなパラシリ変換のICを使っているらしいが、データシート見ると電源電圧が３Vから１８Vと記載されているので、今回は５VをICに投入し、レベルコンバーターを利用しているが、全部３.3V系でも動きそう・・・なのでそのチェックはいずれやってみたいと思う。
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