Heimcomputer Z9001, KC85/1, KC87 :
Anschluß einer Laptop-Tastatur


Zur Bestelliste Es ist ungewiß, ob das Projekt je realisiert werden wird.


Vorbetrachtung
Die Eigenschaften der Tastatur des Z9001 bedürfen keiner weiteren Erklärung. Gegenüber dem KC85 mit abgesetzter Tastatur bietet sich hier nur der Austausch der internen Tastatur an, denn bei Verwendung einer PS2-Tastatur am User-Port wird die anderweitige Nutzung des Ports blockiert. Schlepprechner-Tastaturen sind für den Einbau in den Z9001 sehr gut geeignet.
Es ist eine Anpassung der Tasten-Matrix notwendig. In der Regel sind die Matrizen größer, es stehen also mehr Tasten zur Verfügung. Mit der hier vorgestellten Lösung (Ursprung Tenner/Hänke) können Tastaturen bis zu einer Matrix von 9x10 genutzt werden. Die Schaltung ist erweiterbar.
Die Tastaturmatrix (z.B. 9x12) wird mittels eines EPROMs an die 8x8-Matrix des Z9001 angepaßt. Die Tasten "SHIFT" und "CTRL" sind in je einer Zeile untergebracht und werden extra behandelt. Dadurch verringert sich die anzupassende Matrix auf 9x10. Als Code-Wandler dient ein 4K-EPROM. Die Ausgabe erfolgt mit Analogschaltern, in diesem Fall sind es zwei V4051 und für "SHIFT" und "CTRL" je ein Gatter eines V4066. Damit ist die Anpassungsschaltung kompatibel zur Originaltastatur.

Eine interne Lösung mit einem PIC ist auch möglich, aber nur wenige Nutzer haben Erfahrung mit dessen Programmierung, besitzen keine Programmierumgebung oder haben kein Programmiergerät oder alles zusammen. Ein EPROM-Programmiermodul ist in der Regel vorhanden und der EPROM-Inhalt kann an Hand der Beschreibung hoffentlich leicht an die individuelle Tastatur angepaßt werden.

Mit Blick auf den Einsatz von CP/M am Z9001 ist die Nutzung einer Tastatur, über die auch die fehlenden Klammern und weitere Zeichen erreichbar sind, sehr empfehlenswert. Dabei ist zu beachten, daß erst bei Änderung des System-EPROMs die bestehende Tastaturmatrix des Z9001 um die fehlenden Tasten erweitert wird!

Umsetzung
Es gibt zwei Lösungsansätze:
1. Beibehaltung der Tastenbelegung des Z9001 durch Überkleben
2. Beibehaltung der Beschriftung der vorliegenden Tastatur (trotzdem teilweises Überkleben)
Dazu wird die Matrix der vorliegenden Tastatur ermittelt und mit Hilfe der Tabelle der Kreuzungspunkte der EPROM-Inhalt bestimmt.
Im Fall 1 übernimmt der Z9001 die Dekodierung der ermittelten Tasten.
Im Fall 2 werden die Tasten anhand der im EPROM abgelegten Tabelle zugeordnet. Die Feststelltaste (SHIFT LOCK) muß stillgelegt werden, es ist nur die Hochtaste (SHIFT) wirksam.
Wegen der Tasten SHIFT, CTRL und RESET sind in der Regel nur wenige Verbindungen auf der Tastatur zu trennen bzw. neu zu verlegen.
Die Leiterplatte wird an der Tastatur befestigt und wie bei der Originaltastatur über ein Flachbandkabel mit dem Tastaturstecker auf der Rechnerplatine verbunden. Die Tasturen werden einfach nur ausgetauscht.
Achtung!
Es gibt einen bisher ungeklärten Effekt: bei den Tasten D und G muß bei CTRL-D und CTRL-G der Code im EPROM getauscht werden. NUR bei diesen beiden Tasten! ???

Umfrage: Es ist die Herstellung von Leiterplatten vorgesehen. Gegebenenfalls kann bei Beschaffung mehrerer gleicher Tastaturen auch die Tastatur und damit der EPROM-Inhalt bereitgestellt werden. Die Platine kann an der Tastatur befestigt werden. Bestellungen, Vorschläge und weitere Ideen bitte per Mail.

Fehlende Dokumente werden nach der Trassierung bereitgestellt.

Schaltbild 27,041 Bytes 02. 02. 2011
Leiterplattendokumentation 0 Bytes 24. 01. 2011
Stückliste 0 Bytes 24. 01. 2011
EPROM-Inhalt Variante 1 4,096 Bytes 25. 01. 2011
EPROM-Inhalt Variante 2 4,096 Bytes 28. 01. 2011
CGA-Zeichensatz 4,096 Bytes 13. 02. 2011
Zeichensatz englisch/deutsch 4,096 Bytes 13. 02. 2011

Beispieltastatur Befestigung mit Winkelschienen Leiterplatte des FUMUs
Die beschriebene Tastatur hat eine Matrix von 8 Spalten und 10 Zeilen, zuzüglich ein paar Sondertasten in Spalte 1. Es werden bei der Umsetzung nur die Zeilen 1-9 verwendet.

Tastaturtabelle der Beispieltastatur (Z=Zeile, S=Spalte)
  S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
Z0 ESC F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Z1 1 2 3 4 5 6 7 8
Z2 TAB Q W E R T Z U
Z3 SHLOC A S D F G H J
Z4 <> Y X C V B N M
Z5 SPACE End   Ins Del _ . ,
Z6 nach links PgDn Enter   Ä Ö L K
Z7 nach oben PgUp # + Ü P O I
Z8 nach rechts Pause ScrLck PrtScr NumLck F10 F9 F8
Z9 nach unten Home   Backspace ´ ß 0 9
Z10 AltGr              
Z11 Alt              
Z12 Fn              
Z13 Ctrl              
Z14 ShiftL              
Z15 ShiftR              

Adreßzuordnungstabelle der EPROM-Adressen (Z=Zeile, S=Spalte)
Zeile Adresse 0 ... 7 8 9 A B C D E F
mit CTRL
Z11 0350 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z10 0360 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z9 0370 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z8 0380 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z7 0390 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z6 03A0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z5 03B0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z4 03C0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z3 03D0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z2 03E0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z1 03F0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
mit SHIFT
Z11 0550 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z10 0560 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z9 0570 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z8 0580 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z7 0590 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z6 05A0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z5 05B0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z4 05C0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z3 05D0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z2 05E0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z1 05F0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
ohne SHIFT und CTRL
Z11 0750 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z10 0760 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z9 0770 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z8 0780 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z7 0790 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z6 07A0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z5 07B0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z4 07C0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z3 07D0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z2 07E0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1
Z1 07F0 S16 ... S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1


In der obenstehenden Tabelle werden S1 ... S9 durch die aus der untenstehenden Tabelle entnommenen Werte ersetzt:
In der Beispieltastatur soll an der Stelle der Taste "Ö" der Doppelpunkt ":" und mit gedrückter Hochtaste (SHIFT) der Stern "*" erscheinen (entsprechend Z9001-Originaltastatur). Das "Ö" liegt am Kreuzungspunkt Z6/S6.
Aus der unten stehenden Tabelle wird der Wert "11" für den ":" entnommen und in der oben stehenden Tabelle wird im Bereich "ohne SHIFT und CTRL" an der Adresse 07AA (Z6/S6) der Wert "11" eingetragen.
Analog wird im Bereich "mit SHIFT" auf der Adresse 05AA der entnommene Wert für den Stern "*" eingetragen. Da der Stern auf der Z9001-Tastatur durch den Doppelpunkt mit gedrückter Hochtaste erreicht wird, ist hier der Hexwert 40H zu addieren. Das ergibt 11+40=51 und "51" wird eingetragen.
Achtung!
Für alle Tasten, die durch SHIFT erreicht werden, sind 40H und für Tasten, die mit CTRL erreicht werden, sind 80H zum ermittelten Kreuzungscode zu addieren (Bit 6 = SHIFT, Bit 7 = CTRL, siehe Schaltung).
Das geänderte Betriebssystem enthält eine erweiterte Tastaturmatrix, so daß bis auf das Zeichen "FF" alle Zeichen des ASCII-Zeichensatzes von der neuen Tastatur erreichbar sind.

Tabelle Taste --> Kreuzungspunkt (EPROM-Inhalt)
K00-K07 K10-K17 K20-K27 K30-K37 K40-K47 K50-K57 K60-K67 K70-K77
Taste Wert Taste Wert Taste Wert Taste Wert Taste Wert Taste Wert Taste Wert Taste Wert
0 00 8 01 @ 02 H 03 P 04 X 05 links 06 SHIFT 07
1 08 9 09 A 0A I 0B Q 0C Y 0D rechts 0E COLOR 0F
2 10 : 11 B 12 J 13 R 14 Z 15 runter 16 CTRL 17
3 18 ; 19 C 1A K 1B S 1C TAB 1D hoch 1E GRAF 1F
4 20 , 21 D 22 L 23 T 24 PAUSE 25 ESC 26 LIST 27
5 28 = 29 E 2A M 2B U 2C INS 2D ENTER 2E RUN 2F
6 30 . 31 F 32 N 33 V 34 ^ 35 STOP 36 SHLOC 37
7 38 ? 39 G 3A O 3B W 3C [ 3D SPACE 3E ] 3F

Abschließend ein Hinweis zum Überkleben der Tasten, es hat sich folgende Methode bewährt:
- Die Originaltastatur wird farbig gescannt.
- Mit einem Bearbeitungsprogramm (z.B. Paint) wird der Tastenaufdruck bearbeitet:
  Löschen bzw. Kopieren und Einfügen, Bearbeiten mit dem Pinsel.
- Das bearbeitete Tastaturlayout wird farbig ausgedruckt.
- Die neuen Tastenflächen werden mit klarem Tesafilm überklebt.
- Auf der Rückseite werden die Tastenflächen mit doppelseitigem Verlegeband beklebt und ausgeschnitten.
- Die Schutzfolie wird von der Rückseite des Verlegebandes abgezogen.
- Die Tastenflächen werden aufgeklebt. Fertig!

Letzte Bearbeitung: 18. 08. 2015
40,600 Bytes

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