Алгоритм работы и структурная схема

 

Телевизионная приставка " Хоккей" позволяет воспроизвести на экране любого телевизора игровую ситуацию, аналогичную хоккею с шайбой для двух команд.

На экране формируется игровая площадка с разметкой и воротами. Каждая команда на площадке имеет двух игроков: защитника, расположеннного перед своими воротами, и нападающего — в зоне соперника. Игроки представлены в виде отметок, передвигающихся синхронно по вертикали, шайба — в виде квад­ратной отметки малого размера, перемещающейся по полю в любом направлении. Скорость движения шайбы по горизонтали и вертикали можно устанавливать не­зависимо. Траектория движения шайбы в целом носит случайный характер из-за особенностей столкновения шайбы с игроками. Игроками управляют с вынос­ных пультов. В приставке предусмотрен режим электронного управления игроками правой команды. Программа управления рассчитана на игру с соперником разной степени подготовленности. Тактика игры " электронной" команды может изменять­ся в процессе " исследования" соперника.

Рис. 42. Упрощенный алгоритм работы приставки " Хоккей"

 

Подсчет очков для обеих команд ведется до 19 и отображается на экране. На усилитель звуковой частоты телевизора выводятся " щелчки" шайбы при ударе о борта площадки и об игроков. Игровая приставка рассчитана на подключение к усилителю сигналов изображения черно-белого или аналогичным усилителям цветного телевизора. Узел сопряжения цветовых сигналов рассчитан на телевизо­ры УПИМЦ-61 с торговыми индексами Ц-201, Ц-202, Ц-208. Приставка потребля­ет ток не более 200 мА при напряжении питания 5 В.

Упрощенный алгоритм работы приставки " Хоккей" приведен на рис. 42. Авто­матические операции (блоки алгоритма), имеющие однозначное решение, обозна­чены прямоугольниками. Операции, имеющие неоднозначное решение (проверка условий), обозначены ромбом. Операции начала и конца алгоритма обведены ова­лом. Переходы от одного блока к другому указаны стрелками. На приведенной схеме операция установки исходного положения шайбы и счета, представленная блоком 1, выполняется автоматически при включении приставки, но может вы­полняться и в процессе игры. Сброс счета в состояние 0: 0 происходит вместе с установкой шайбы в исходное положение у линии ворот одной из команд. В мо­мент удара защитником по шайбе (блок 2) запускается устройство горизонталь­ного и вертикального смещения шайбы (блок 3).

Операции проверки условий (блоки 4 — 7) реализуются одновременно. Функции операций идентичны, поскольку они проверяют условие столкновения шайбы с тем или иным препятствием: бортами площадки, линиями отскока, игроками.

При отсутствии столкновения динамический режим шайбы не изменяется, столк­новение же может изменить его траекторию, оказывая действие на ряд других устройств. Так, столкновение с горизонтальной (вертикальной) линией площадки приводит к изменению направления соответственно вертикальной (горизонталь­ной) составляющей скорости движения шайбы. Наиболее интересно изменяется режим движения шайбы при столкновении с игроками. При столкновении шайбы с защитниками меняется направление горизонтальной составляющей скорости. При прохождении шайбы через " своего" нападающего в сторону ворот соперника режим движения шайбы по горизонтали не изменяется, а при движении шайбы в сторону " своих" ворот столкновение с нападающим изменяет направление гори­зонтальной составляющей скорости. Изменение направления вертикальной состав­ляющей скорости движения шайбы зависит от характера соударения с игроками (например, с краем или серединой отметки, быстрый или медленный удар по шай­бе и т.д.). В одних случаях направление вертикальной составляющей меняется, в дургих — остается прежним.

Рис. 43. Структурная схема приставки " Хоккей"

 

При столкновении шайбы с левой линией отскока счет увеличивается на еди­ницу в счетчике результата правой команды (голевая ситуация у левых ворот — блок 9). Аналогичное столкновение с правой линией отскока увеличивает счет на единицу в счетчике левой команды (блок 10). Столкновение шайбы с различными препятствиями сопровождается звуковым эффектом — " Щелчком" (блок 11). Блок 12 осуществляет проверку условия достижения максимального результата любой из команд. Невыполнение условия приводит к циклическому выполнению предшествующих операций, начиная с блока 2, выполнение — к окончанию игры. Структурная схема приставки приведена на рис. 43. Синхрогенератор выраба­тывает сигналы синхронизации для телевизора и сетки частот горизонтальной и вертикальной дискретизаций растра, необходимые для синтеза статического изоб­ражения игры. Сигнал площадки вырабатывается формирователем площадки ФП, а сигнал игроков - формирователем игроков ФИ. Шайба создается формировате­лем шайбы ФШ. Управляющие сигналы обрабатываются в узле логических опера­ций УЛО. Счетчики результата СчР ведут подсчет очков для левой и правой команд, а знакогенератор ЗГ выводит информацию на экран телевизора. Звуковой эффект создается устройством ФЭ. Сопряжение приставки с цветным телевизором обеспе­чивает формирователь цветовых сигналов ФЦ. В устройстве См происходит сумми­рование сигналов изображения игры и смешение их с синхросмесью. Электронное управление игроками правой команды осуществляет узел ЭУ. Для подключения приставки к антенному гнезду телевизора сигнал изображения подается на гене­ратор радиочастоты ГРЧ.

Формирователь площадки

 

Синхрогенератор вырабатывает сетки частот горизонтальной и вертикаль­ной дискретизаций растра. При расположении оси х вдоль строки растра, а оси у перпендикулярно ей местоположение любой вертикальной линии определяется выбранным набором прямых и инверсных сигналов х, — х₆, а любой горизонталь­ной линии - набором прямых и инверсных сигналов У₃-у_в (см. рис. 38, 39). Принципиальная схема формирователя площадки приведена на рис. 44. На элементе D1 выделяется средняя прерывистая линия, делящая поле на две при­мерно равные части. Линия прерывается при подаче на один из входов микро­схемы D1 сигнала у₃. Левая вертикальная линия выделяется микросхемой D2, а правая - микросхемой D3. Верхняя горизонтальная линия формируется на эле­менте D11.1 с участием элементов D4, D8. Здесь же, на элементе D11.2, выраба­тывается инверсный сигнал запуска знакового генератора — импульс ЗП. Нижняя горизонтальная линия формируется элементом D5. Ограничение линий слева и спра­ва производит RS-триггер, выполненный на элементах D6.3, D6.4. Триггер запус­кается сигналом левой вертикальной линии с выхода элемента D2 и устанавлива­ется в исходное состояние по импульсу с выхода элемента D3. На элементе D8.2 вырабатывается короткий отрицательный импульс, который поступает на второй вход RS-триггера. Ограничение вертикальных линий сверху и снизу осуществля­ет RS-триггер, выполненный на элементах D6.1, D6.2. Триггер запускается сигна­лом с выхода элемента D11.1. С выхода триггера напряжение высокого уровня по­ступает на элементы D1 — D3 и разрешает формирование вертикальных линий пло­щадки. Сброс триггера в нуль производится импульсом, сформированным по срезу сигнала с элемента D5.

Рис. 44. Принципиальная схема формирователя площадки

 

Ворота формируются RS-триггером на элементах D7.3, O7.4. В исходном состоя­нии на выходе элемента D7.3 имеется высокий уровень напряжения и микросхемы D2, D3 открыты. Как только на элемент D10.2 поступают необходимые сигналы, он формирует отрицательный импульс, переводящий триггер на элементах D7.3, D7.4 в нуль, блокируя элементы D2, D3. В это время формируются ворота. Воз­вращается данный триггер в исходное состояние импульсом, сформированным на элементе D9.1.

Рис. 45. Конфигурация игровой площадки при игре в " Хоккей"

 

Окончательное смешение всех линий производится на элементе D9.1. С вы­хода этого элемента сигнал подается на инвертор D12.2 и далее на устройство суммирования сигналов. Элементы D8.4, D8.5, D8.6, D12.1 выделяют сигналы ле­вой, правой, верхней и нижней линий площадки для узла логических операций.

На рис. 45 показана конфигурация игровой площадки в " Хоккее". По краям площадки приведены сигналы, вырабатываемые соответствующими RS-триггера-ми для ограничения линий. Цифры по краям указывают положение этих сигналов относительно дискретной сетки частот х и у (в частности, относительно сигналов X₁ и у₃, пронумерованных на рис. 39, 40).

При проверке формирователя площадки с помощью осциллографа следует ру­ководствоваться следующим.

Сигналы любой горизонтальной линии можно просмотреть на экране осцил­лографа, если использовать в качестве сигнала внешней синхронизации строчные синхроимпульсы (можно сигналы синхросмеси). Сигналы любой вертикальной линии можно просмотреть на экране, если в качестве импульсов внешней синхро­низации использовать кадровые синхроимпульсы.

Развертка в обоих случаях должна быть выставлена таким образом, чтобы меж­ду импульсами синхронизации на экране был промежуток в десять клеток. При работе от внешней синхронизации изображение на экране осциллографа неподвиж­но, что удобно при отладке.

Полный сигнал площадки просматривается при внешней синхронизации от кадровых синхроимпульсов. Так как кадровые синхроимпульсы вырабатывают­ся RS-триггером D7.3, D7.4. синхрогенератора (см. рис. 39) и при подключении этого сигнала к гнезду внешней синхронизации осциллографа возможны сбои RS-триггера, то необходимо сигнал кадрового синхроимпульса КИ проинвертиро-вать на буферном элементе (в дальнейшем, после отладки игры, он не использу­ется) и в положительной полярности подать на осциллограф.

Форму площадки и ее местоположение на экране можно изменять, если исполь­зовать другие наборы частот х и у.

Формирователь игроков

 

Принципиальная схема формирователя изображения игроков приведена на рис. 46. Он состоит иэ формирователей горизонтальной и вертикальной состав­ляющих положения игроков на площадке. Вертикальную составляющую выраба­тывают генераторы В1 и В2 соответственно для игроков левой и правой команд. Принципиальные схемы генераторов одинаковы, поэтому рассмотрим процесс формирования, например, вертикальной составляющей для игроков левой команды.

Генератор В1 содержит два одновибратора. Первый одновибратор выполнен на транзисторе А1.1 и элементах D7.2, D7.3. Он запускается кадровыми импульса­ми, приходящими на инвертор D7.2. Длительность импульса, снимаемого с выхода инвертора D7.3, определяет положение игроков по вертикали. Перемещают игро­ков, изменяя сопротивление резистора R4, размещенного в выносном пульте П1, соединенном с приставкой кабелем длиной около 4 м. Разъем Х1 — унифициро­ванный типа СГ-3. Второй одновибратор на элементах D5.3, D5.4 формирует им­пульс, от длительности которого зависит размер игроков по вертикали. Запуска­ется одновибратор срезом импульса с выхода первого одновибратора. С инвер­тора D7.4 положительные импульсы вертикальной составляющей положения пода­ются на микросхемы D1, D2, которые фиксируют положение игроков по горизон­тали. Элемент D1 определяет положение левого защитника, а элемент D2 — левого нападающего.

Аналогично формируются фигуры игроков правой команды. Элемент D3 опре­деляет положение по горизонтали для правого защитника, а элемент D4 — правого нападающего. Перемещают игроков правой команды по вертикали с помощью резистора R6, размещенного в выносном пульте П2. Переключатель S1 показан в положении, когда управление игроками обеих команд ведется с помощью вынос­ных пультов. В другом положении этого переключателя управление игроками пра­вой команды передается электронному устройству. При этом на микросхемы D3, D4 подается сигнал электронного управления ЭУ. На элементе D6.1 суммиру­ются сигналы всех игроков и с выхода D6.1 подаются на другие узлы, в частности, на смеситель сигналов. С элементов D5.1, D5.2 прямые сигналы, соответствующие игрокам левой и правой команд, с выхода формирователя поступают в узел ло­гических операций.

Налаживание формирователя ведется в следующей последовательности: для левой команды сначала подбирают сопротивление резистора R2, чтобы размер иг­роков составлял 20 — 22 строки. Затем резистор R4 устанавливают в положение минимального сопротивления и подбирают сопротивление резистора R3 таким, чтобы игроки не выходили за пределы верхней линии площадки (запрещается устанавливать сопротивления R3 и R8 равными нулю, так как это неизбежно ведет к выходу из строя транзисторов в одновибраторах). После выполнения этой операции резистор R4 устанавливают в положение максимального сопротив­ления и подбирают сопротивление резистора R5 так, чтобы игроки не выходили за пределы нижней горизонтальной линии площадки.

В такой же последовательности ведется настройка игроков правой команды.

Просмотр сигналов с микросхем D1 — D4 возможен на осциллографе от внеш­ней синхронизации импульсами синхросмеси (развертка - десять клеток между строчными синхроимпульсами).

Если при повторении приставки была изменена форма площадки, то это авто­матически требует коррекции положения игроков обеих команд по горизонтали.

 

Формирователь шайбы

 

Принципиальная схема формирователя шайбы показана на рис. 47. Шайба сформирована комбинированным (аналого-цифровым) методом на компарато­рах К521САЗ (К554САЗ). Это позволило, с одной стороны, значительно умень­шить число цифровых микросхем в приставке, поскольку цифровой метод фор­мирования шайбы требует по крайней мере двух семиразрядных реверсивных счетчиков с устройством обслуживания, а с другой — очень просто реализовать изменение скорости движения шайбы, ее размеры и, самое главное, электронное управление игроками правой команды.

Рис. 46. Принципиальная схема формирователя изображения игроков

 

Работу формирователя удобно рассматривать в пределах одного кадра, т.е. одной развертки по вертикали. При появлении кадрового синхроимпульса на вхо­де элемента D3.2 конденсатор С5 быстро разряжается через открытый элемент D3.2 до уровня »0, 6 В. По окончании действия кадрового импульса элемент D3.2 закрывается, и начинается зарядка конденсатора С5 от генератора стабильного то­ка на транзисторе VT2. Напряжение на неинвертирующем входе компаратора А2 линейно возрастает (рис. 47, а). На инвертирующий вход компаратора А2 подано изменяющееся во много раз медленнее напряжение из узла логических операций. В момент равенства напряжений на обоих входах компаратора А2 на его выходе формируется положительный перепад напряжения, по которому запускается фор­мирователь коротких импульсов на элементах D2.4, D2.3. С выхода D2.4 снимается импульс отрицательной полярности длительностью примерно 300 мкс, который, пройдя инвертор 01.2, поступает на устройство совпадения D4.1.

Одновременно с компаратором А2, формирующим вертикальную составляю­щую шайбы, работает компаратор А1, формирующий горизонтальную составляю­щую. Строчные синхроимпульсы, поступающие на вход элемента D3.1, периоди­чески разряжают конденсатор С2. По окончании действия синхроимпульса кон­денсатор заряжается от генератора стабильного тока на транзисторе VT1. На неинвер­тирующем входе компаратора присутствует пилообразное напряжение с частотой следования строчных синхроимпульсов (рис. 47, 6). Напряжение, поступающее из узла логических операций, также изменяется во много раз медленнее и при­ложено к инвертирующему входу А1. На выходе компаратора формируются по­ложительные импульсы, запускающие формирователь коротких импульсов на эле­ментах D2.1, D2.2. С выхода элемента D2.2 отрицательные импульсы длительностью 0, 8 мкс проходят инвертор D1.1 и поступают на другой вход устройства совпаде­ния D4.1. С выхода элемента D4.1 импульсы шайбы отрицательной полярности про­ходят на смеситель сигналов и в узел логических операций. Импульсы положитель­ной полярности, формирующиеся на выходе компаратора А2, используются для управления игроками правой команды в случае игры с электронной командой.

Рис. 47. Принципиальная схема формирователи шайбы

 

При налаживании формирователя шайбы необходимо так подобрать сопротив­ления резисторов R1 и R2, чтобы пилообразные напряжения на инвертирующих входах компараторов А1 и А2 соответствовали указанным на рис. 47, а, б. " По­лочка" в 0, 6 В (рис. 47) и уровень пилообразных сигналов в 2 В предотвращают выход шайбы по длительности за пределы экрана и " налезание" шайбы на синхро-смесь и устраняют сбои синхронизации в телевизоре. Длительность импульсов на входах устройства совпадения D4.1 определяется емкостями конденсаторов СЗ, Сб. Конденсаторы С1, С4 должны распаиваться в непосредственной близости от компараторов А1, А2. (Они служат для устранения паразитной генерации по цепям питания микросхем.)

Вместо микросхем К521САЗ (К554САЗ) возможно применение любых опера­ционных усилителей с достаточно большим входным сопротивлением [16]. Ес­тественно, напряжения питания должны соответствовать примененному ОУ. При наличии транзисторных сборок можно применить схему, показанную на рис. 48.

Рис. 48. Использование компаратора на транзисторных матрицах в формирователе шайбы (а) и условное обозначение компаратора (б)

 

Она состоит из микросхем А1 (транзисторы p-n-р типа) и А2 (транзисторы n-р-n типа). Показанная схема — компаратор, выполненный на дискретных элементах, питается от напряжения 5 В и обладает входным сопротивлением около 300 кОм. С выхода транзистора А2.2 снимается сигнал, который хорошо согласуется с уровнями ТТЛ-логики. В принципе, вместо транзисторных сборок можно при­менить транзисторы КТ315 и КТ361. Единственное ограничение: транзисторы А1.1 и А1.2 должны иметь минимальный обратный ток I_КБ0. Вместо тран­зисторов VT1 и VT2 можно использовать транзисторные полевые сборки К504НТ1 -К5О4НТ4 (КР504НТ1-КР504НТ4).

Счетчики результата

Принципиальная схема счетчика результата приведена на рис. 49. Счет­чики результата для левой и правой команд одинаковы. Рассмотрим работу счет­чика применительно к режиму подсчета голов для левой команды. Счетчик резуль­тата левой команды представляет собой четырехразрядный двоичный счетчик на D-триггерах D1, D2, Устройство управления выполнено на элементах D4.1, D5.1 и микросхеме D3.

При включении игровой приставки в сеть автоматически устанавливается ну­левое состояние счетчика, поскольку напряжение на конденсаторе С1 возрастает не скачком, а достаточно медленно и в первый момент времени на входе элементов D3.2 и D3.4 формируется напряжение низкого уровня. Оно передается на выход элемента 05.1 и поступает на входы R D-триггеров, выполненных на элементах 01, D2, приводя их к нулевому состоянию, Одновременно RS-триггер на элементах D3.4, D3.3 устанавливается в нуль, запрещая формирование сигнала Упр. 1Л — уп­равление зажиганием единицы старшего разряда.

Рис. 49. Принципиальная схема счетчика результата

 

Импульсы счета +1Л поступают на вход счетчика из узла логических опера­ций. По мере поступления ипульсов счетчик принимает последовательно состоя­ния от 0000 до 1001. При поступлении десятого импульса счетчик переходит в состояние 1010 и на входе элемента D3.1 устанавливается напряжение высокого уровня (единица). На выходе элемента 03.1 формируется нуль, и RS-триггер на элементах D3.3, D3.4 устанавливается в единицу, разрешая формирование едини­цы старшего разряда на экране телевизора. Одновременно сигнал с выхода D3.1 по­дается на входы R счетчика и устанавливает его в нуль. На выходе элемента D3.1 вновь устанавливается единица. На экране отображается число 10. Дальнейший счет ведется до 19. При достижении счетчиком этого числа (двоичный эквива­лент 1001, единица старшего разряда не учитывается) срабатывает элемент D4.1 и блокирует триггер D1.1 по входу S. Следующие импульсы счета не могут изме­нить состояние счетчика. Это является условием окончания игры.

Повторный запуск осуществляется при нажатии кнопки переключателя S1 " Уст. 0". В этом случае происходит установка триггеров счетчика в исходное состонние, а на входе S появляется напряжение высокого уровня. Теперь счетные им­пульсы могут воздействовать на счетчик.

На элементах D6.1 и D5.2 собрана цепь установки в нуль правого счетчика ре­зультата. С инверсных выходов всех триггеров сигналы поступают на знакогенера­тор. Сигналы Упр.1Л и Упр. 1П подаются на устройство управления матрицей зна­когенератора.

При налаживании счетчиков результата сначала проверяется работа D-триггеров без устройств управления. (Вывод 4 триггера D1.1 и вывод 4 элемента D3.2 долж­ны " висеть" в воздухе; аналогично нужно отпаять выводы и у счетчика правой команды.) Для этого нужно подать на вход счетчика импульсы частотой следова­ния 1 кГц и осциллографом проверить правильность деления частоты на выходах всех триггеров. На выходе каждого последующего D-триггера должен просматри­ваться " меандр" с длительностью импульсов, в 2 раза большей, чем на выходе пре­дыдущего D-триггера. После этого следует запаять все отпаянные выводы микро­схем и проверить работу счетчиков в целом. На вход счетчиков нужно подать оди­ночные импульсы и проконтролировать состояние каждого из D-триггеров осцил­лографом или тестером.

 

Знакогенератор

 

Знакогенератор используется для вывода цифр от 0 до 19 на телевизион­ный растр. Для формирования цифр применяется стандартная матрица формата 3X5. Данный формат является минимальным для получения разборчивого изоб­ражения цифр. Матрица формата 3X5 представлена на рис.50, а конфигурация цифр от 0 до 9 — на рис. 51. Матрица состоит из 15 элементов. Участие каждого элемента в формировании цифр отображено в табл. 2. Так, элемент 1 матрицы участвует в создании всех цифр, кроме цифры " 1", элемент 2 — в создании всех цифр, кроме цифр " 1" и " 4" и т.д. Прочерк означает, что элемент матрицы участ­вует в создании всех цифр. Элементы матрицы 5 и 11 не участвуют в создании цифр. Для возбуждения матрицы управляющие сигналы по х и у вырабатываются устройством управления матрицей. Принципиальная схема устройства управления матрицей показана на рис. 52.

                           

Рис. 51. Конфигурация цифр, формируе­мых матрицей 3X5

Рис. 50. Стандартная матрица формата 3X5

Рис. 52. Принципиальная схема устройства управления матрицей

 

С приходом импульса запуска матрицы ЗП с формирователя площадки сраба­тывает триггер на элементах D1.2, D1.3. Напряжение высокого уровня с выхода D1.3 поступает на вход элемента D2. На остальные входы D2 приходит набор пря­мых и инверсных сигналов х, определяющий начало развертки по горизонтали. На элементах D4.1, D4.2 с приходом сигнала с инвертора D6.1 и сигналов со счет­чика результата Упр. 1Л и Упр. 1П при наличии импульсов х₄ и х ₄ разрешается формирование единиц старшего разряда в счете левой и правой команд и отобра­жение их на экране. С приходом импульса х₄ на вход элемента D3.1 и при наличии напряжения высокого уровня на другом входе на выходе D3.1 появляется отри­цательный импульс, запускающий RS-триггер, выполненный на элементах D3.3, D3.4. Напряжение высокого уровня с выхода элемента D3.3 подается на входы элементов D5.1 — D5.3 и разрешает выдачу управляющих сигналов 1х, 2х, Зх. Эти сигналы вырабатываются дважды: для отображения счета левой и правой команд. После прихода импульсов х₃ и х₆ на элемент D3.2 триггер на D3.3, D3.4 возвра­щается в исходное состояние. На этом формирование сигналов растра заканчива­ется.

Таблица 2

Номер эле- мента мат- рицы	Цифра, в создании ко-. торой данный элемент не участвует
1	1
2	1, 4
3	-
4	1, 2, 3, 7
5	0-9
6	5, 6
7	1, 7
8	0, 1, 7
9	—
10	1, 3, 4, 5, 7, 9
11	0-9
12	2
13	1, 4, 7
14	1, 4, 7
15	-

 

Рис. 53. Формирование сигналов управ­ления матрицей (снизу и с правой сторо­ны импульсы, вырабатываемые триггера­ми устройства управления)

 

Следующий цикл начинается на следующей строке развертки. Формирование сигналов 1х, 2х, Зх продолжается до тех пор, пока на элемент D1.1 не придут импульсы v₅, Ус С их появлением триггер на D1.2, D1.3 возвращается в исход­ное состояние и блокирует элементы D2, D3.1, запрещая работу элементов D4.1, D4.2 и микросхемы D5. Процесс формирования управляющих сигналов показан на рис. 53. Как мы видим, цифры жестко привязаны к выбранному участку пло­щадки.

Принципиальная схема логической матрицы показана на рис. 54. На элементах, D1 и D2 выполнен коммутатор кодов числа. На его входы поступает код числа со счетчиков результата левой и правой команд. Управляется коммутатор прямым и инверсным сигналом х₆, приходящим с синхрогенератора. На рис. 53 этот сигнал показан в инверсной форме. На дешифратор D3 подается код числа сначала со счетчика результата левой команды, затем коммутатор переключается на прием кода числа со счетчика результата правой команды. Дешифратор D3 преобразует входной двоичный код в позиционный десятичный. Выходной код инверсный. Логическая матрица выполнена на микросхемах D5 — D9 и элементах D4.2, D4.3, D10.1. Последовательный опрос матрицы производится импульсами 1х — Зх с устройства управления. Сигналы с дешифратора D3 подаются на матрицу в со­ответствии с табл.2. Элементы D6.2, D4.3, D10.1, D5.3, D5.4 группируют сигналы соответственно строкам матрицы. Группы выводятся поочередно строка за строкой через мультиплексор D11. Управляется мультиплексор сигналами у₃ — у₅ с синхрогенератора. Начальный адресный код мультиплексора 111. По нему выводится информация со входа D7. Затем устанавливается ад­ресный код 000, по которому происходит вывод сигнала с входа DO и т.д. С выхода микросхемы D11 импульсы отрицательной полярности проходят на один из входов элемента D12.1. На остальные входы подаются сигналы единиц старших разрядов 1Л и 1П. Элемент D10.2 определяет положение сформированных цифр в пределах телевизионного растра. С выхода элемента D10.2 импульсы счета отрица­тельной полярности идут на смеситель и на формирователь цветовых сигналов. При налаживании устройства управления матрицей необходимо с помощью осциллографа убедиться в наличии сигналов положительной полярности 1 х, 2х и Зх на выходах элементов соответственно D6.4, D6.3 и D6.2. Проверку логической матрицы и правильность вывода чисел на экран производят совместно с устройст­вом управления матрицей и счетчиками результата левой и правой команд. Входы счетчиков запараллеливают и импульсы +1 подают в пошаговом режиме (можно перепадами с RS-триггера, управляемого кнопкой). Следует учесть, что сигналы 1х, 2х, Зх дают три позиции телевизионного растра по горизонтали, а сигналы у₃, V4, Vs ~ пять позиций по вертикали; сигнал " РАСТР" положительной полярности определяет местоположение цифр в конкретной области площадки; сигналы 1Л и 1П на входах элемента D12.1 должны иметь отрицательную полярность.

Рис. 54. Принципиальная схема логичес кой матрицы

 

Узел логических операций

 

Принципиальная схема узла логических операций приведена на рис. 55. Импульсы шайбы, поступающие с формирователя шайбы, проходят инвертор D1.1 ив положительной полярности подаются на следующие устройства совпа­дений:

с импульсами игроков левой команды и левой вертикальной линии площад­ки — на элемент D2.1;

с импульсами игроков правой команды и правой вертикальной линии пло­щадки — на элемент D2.2;

с импульсами левой линии отскока — на элемент D3.1;

с импульсами правой линии отскока — на элемент D3.2;

с импульсами верхней линии площадки — на элемент D4.2;

с импульсами нижней линии площадки — на элемент D4.1.;

с импульсами игроков двух команд — на элемент D4.3.

Рис. 55. Принципиальная схема узла логических операций и эпюры напряжений на конденсаторах С1, С2

 

Триггер на элементах D5.1, D5.2 управляет движением шайбы по горизонтали, триггер на микросхеме D9 — движением по вертикали. В зависимости от состоя­ния триггера горизонтального движения шайбы элемент D8.1 либо закрыт и кон­денсатор С1 заряжается по цепи R1 — R3 (шайба летит вправо), либо открыт и конденсатор С1 разряжается по цепи R2, R3 и через выходное сопротивление от­крытого элемента D8.1 (шайба летит влево). Элемент D8.2, работая аналогично, перемещает шайбу по вертикали: при зарядке конденсатора С2 шайба летит вниз, при разрядке — вверх. Резистором R3 можно изменять скорость шайбы по гори­зонтали, резистором R13 — по вертикали. Триггеры на элементах D5.3, D6.1 и D6.2, D5.4 служат для исходной установки шайбы. Триггер на элементах D5.3, D6.1 срабатывает в момент гола в левые ворота. На выходе элемента D5.3 уста­навливается напряжение высокого уровня, а на выходе элемента D7.1 — низкого. Транзистор микросборки А1.1 закрывается, а транзистор А1.3 открывается. С де­лителя R8, R9 уровень напряжения, соответствующий исходной (левой) установ­ке шайбы по горизонтали, подается на конденсатор С1 и далее на формирова­тель шайбы. При попадании шайбы в правые ворота срабатывает триггер на эле­ментах D6.2, D5.4, закрывая транзистор А1.1 и открывая А1.2. Напряжение со среднего вывода резистора R5, соответствующее исходному (правому) положению шайбы, подается на формирователь шайбы.

Одновременно в счетчики результата в зависимости от голевой ситуации пода­ются импульсы либо +1Л, либо +1П. Исходное положение мяча по вертикали за­дается с помощью диода VD1 и резистора R11. На элементе D8.2 в это время на­пряжение 5 В делится резисторами R10, R11. Диод VD1 открыт, так как на выходе D7.1 в данный момент напряжение низкого уровня (установка шайбы у ворот). Движение шайбы начинается в момент столкновения ее с одним из защитников. На элементе D4.3 вырабатывается отрицательный импульс, который возвращает оба триггера установки в исходное состояние. При этом закрываются транзисторы микросборки А1.2, А1.3 и открывается транзистор А1.1.

На выходе элемента D7.1 устанавливается напряжение высокого уровня, диод VD1 закрывается, снимается блокировка с элементов D8.1, D8.2 и в зависимости от положения триггеров горизонтального и вертикального движения шайба летит в определенную сторону. В момент включения приставки может создаться ситуа­ция, когда оба установочных триггера будут открыты, т.е. открыты оба транзис­тора микросборки А1.2, А1.3. Шайба встанет в ненормальное положение (в сере­дине правой половины площадки). Для исключения этого сигнал с выхода эле­мента D5.4 подается на вход элемента D6.1, и триггер левой установки принуди­тельно возвращается в нулевое состояние.

Столкновение шайбы с игроками влияет на триггер вертикального движения шайбы неоднозначно. Шайба при движении через игрока или при отражении от не­го пересекает четное или нечетное число строк. Поэтому на входе С триггера D9 будет произвольное число импульсов и заранее предугадать нельзя, в какое состоя­ние установится триггер. В результате неизвестно, вверх или вниз полетит шайба. При игре это свойство позволяет забивать голы " в одно касание". Инверторы D1.2, D1.3 вырабатывают перепады напряжения для формирователя щелчка.

Переключатель S1 в замкнутом положении позволяет играть в " Хоккей" с партнером. В разомкнутом положении на элемент D7.2 поступает сигнал " Авт." для электронного управления игроками правой команды. Переключатель в узле логических операций и переключатель в формирователе игроков взаимосвязаны.

Налаживание комплекса " узел логических операций + формирователь шайбы" — самая ответственная операция при настройке игры. Можно рекомендовать следую­щую последовательность регулировки. На выходе элемента D7.1 установить лю­бым способом нуль. Транзисторы А1.2, А1.3 также должны быть закрыты. Для этого их базы можно заземлить. На конденсатор С1 со вспомогательного делите­ля напряжения подать напряжение такого уровня, чтобы шайба остановилась в сере­дине экрана. Одновременно подобрать сопротивление резистора R1 так, чтобы шай­ба находилась по вертикали чуть выше ворот. Снять блокировку с элемента D8.2. Для этого разорвать связь между выходом элемента D7.1 и точкой соединения дио­да VD1 и входа элемента D8.2, например, в точке " а". Шайба, оставаясь неподвиж­ной по горизонтали, должна двигаться, отскакивая от верхней и нижней линий пло­щадки то вверх, то вниз. Изменяя сопротивление резистора R13, следует наблюдать за изменением скорости движения шайбы. Любое изменение скорости по вертикали не должно вызывать пропадание шайбы или ее выход за линии площадки. В против­ном случае надо увеличить сопротивление резистора R12. Может быть так, что шай­ба " не хочет" входить в площадку и " уходит" за пределы экрана и даже вызывает сбой синхронизации. Это значит, что на устройствах совпадения перепутаны сигна­лы горизонтальных линий площадки и их надо поменять местами.

Далее, на выходе элемента D7.1 нужно установить любым способом единицу, а линию с сигналом " 5" заземлить (т.е. зафиксировать положение шайбы по вер­тикали). Транзистор А1.1 в этом случае открывается, и шайба начинает двигаться по горизонтали в пределах площадки. Чтобы она не попадала в ворота, их необхо­димо временно закрыть. Для этого в формирователе площадки (см. рис. 44) на­до отсоединить провод, подходящий к выходу элемента D7.4 (связь 7). После этого надо проверить правильность отскока шайбы от вертикальных линий и от игроков. Неправильный отскок шайбы, как правило, говорит о том, что перепу­таны сигналы левой и правой линий площадки на устройствах совпадения или сигналы игроков левой и правой команд. Изменяя сопротивление резистора F? 3, нужно убедиться в изменении скорости движения по горизонтали. Шайба не долж­на уходить за пределы площадки при любой скорости движения. Просмотр ведет­ся на экране телевизора с помощью смесителя сигналов (см. рис. 58). Переключа­тель S1 должен находиться в положении, показанном на схеме, т.е. замкнутым на корпус.

Затем вновь следует закрыть транзистор А1.1 и открыть транзистор А1.2. Из­меняя сопротивление резистора R5, нужно добиться такого положения шайбы, при котором она встанет на одну вертикаль с правым защитником. Закрыв тарнзистор А1.2 и открыв тарнзистор А1.3, резистором R9 необходимо установить шайбу на одну вертикаль с левым защитником. Может случиться так, что после истечения определенного промежутка времени шайба будет смещаться вправо относительно вертикалей защитников, " плыть", причем с правой стороны она может вообще сместиться так, что защитник не сможет ударить по ней. Суть этого явления — в тепловом прогреве как источника питания приставки, так и компараторов в фор­мирователе шайбы и транзисторов микросборки А1 в узле логических операций. Поэтому лучше предусмотреть установку резистора R5 в таком месте, чтобы было удобно подстраивать его, не открывая крышку корпуса приставки. Другой путь — это ввести в делитель напряжения правой установки шайбы в исходное состояние (резистор R5) термосопротивление, компенсирующее " дрейф" шайбы, так, как это сделано, например, в [з].

Полностью восстанавливая схему, следует еще раз проверить правильность рабо­ты установочных триггеров. Уровни напряжения на конденсаторах С1 и С2 должны при движении шайбы соответствовать указанным на рис. 55. При нажатии кнопки " Уст. О" (в счетчиках результата) шайба должна всегда занимать правое исходное положение у ворот. При попадании шайбы в ворота счет должен меняться в момент столкновения шайбы с линиями отскока (они находятся за пределами экрана и невидимы. Просматриваются осциллографом).

При использовании микросхем других типов, отличных от примененных в узле логических операций, возможно следующее явление. Шайба, двигаясь в левую по­ловину площадки от ворот с правой половины поля, не долетев до средней линии, неожиданно, не встречая препятствия, меняет траекторию движения по горизонта­ли и возвращается назад. Это значит, что в счетчиках с последовательным счетом синхрогенератора (рис. 39, 40) в момент перехода всех разрядов, кроме старшего, из единицы в нуль имеется задержка в установке сигнала х_б в состояние единица. Поэтому в точке с координатами 16/17 (см. рис. 40, а) формируется короткий па­разитный импульс, повторяющий левую линию отскока со всеми вытекающими последствиями. Бороться с этим импульсом можно следующим образом: между выходом элемента D3.1 и входом элемента D5.3 в узле логических операций нужно установить интегрирующую RC цепь, состоящую из резистора сопротивлением 100...300 Ом и конденсатора емкостью 51...510пФ. Емкость необходимо по­добрать экспериментально до пропадания этого эффекта. Еще проще сигналы х₄ и х₅, приходящие на элемент D3.1, задержать относительно сигнала х₆. Сделать это можно, подав Х₄ и х₅ на элемент D3.1 и предварительно пропустив каждый из них через два инвертора.

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: