專利名稱：可連續串接擴充的游戲機搖桿裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可連續串接擴充的游戲機搖桿裝置。
從電視游戲機的問市及其受消費者普遍采用的程度來看，確實給居家生活帶來或多或少的調劑作用，其使用價值無庸置疑，但以現今電視游戲機而論，由于受到硬件制造成本及小家庭使用的市場的限制，其構造上如

圖1所示，主機(90)僅提供兩個搖桿插槽(91)(92)供搖桿(81)(82)插接使用，亦即最多僅能供兩人游玩，若使用多人同時游玩的游戲程序時，則需另行購置一如圖2所示的搖桿擴槽擴充器(80)插接至主機(90)的一個搖桿插槽(91)內，然后再將多個搖桿(81)～(83)分別插接至此擴充器(80)上，才能達到多人同時游戲的要求，因此必須購置擴充器(80)才能達到多人使用的目的，于是，不僅存在購置成本的問題，而且該擴充器(80)所提供的搖桿擴充量也有一定的限制，若有超出擴充器(80)的擴充能力時，還需替換更大容量的擴充器，這樣不斷地依照需求而不斷地增購相關配備，實非一根本解決問題的途徑，有必要予以改進。
鑒于傳統電視游戲機的使用限制，本發明的主要目的在于提供一種可連續串接擴充的搖桿裝置。
本發明的可連續串接擴充的搖桿裝置，在不改變電視游戲機主機構造的前提下，僅改變搖桿內部數據傳遞構造，使搖桿可視需要而依序以電纜接頭相互串接，而僅以最前端的搖桿的電纜接頭與游戲機主機的搖桿插槽插接即可形成連接，而且如果要增加搖桿數量，則只須以前述方式相互插接即可完成，以達到靈活擴充使用人數的功能，從而免除需另行購置擴充器的不便及浪費現象。
本發明搖桿裝置的主要結構為于各搖桿的數據傳輸回路上，設置一包括一按鍵狀態控制電路及一移位寄存器的數據寄存器，主機的鎖定信號及讀取脈沖信號分別連接于該兩電路內，并同時以輸出接頭并聯連接至其它與之串接的搖桿上，而各搖桿內的移位寄存器的輸入端則供后續搖桿的移位寄存器送入數據，使各順序串接的搖桿移位寄存器的數據可受游戲機主機送出的多次連續的讀取脈沖信號而順序移送進入至游戲機主機內執行。
本發明搖桿裝置的另一結構特點是，其中該數據寄存器內的按鍵狀態控制電路，是與搖桿的各按鍵連接，可于主機送出鎖定信號時，同時使各串接搖桿的各個按鍵狀態送入至各個移位寄存器內儲存，以便于主機送出讀取脈沖時，直接由移位寄存器送出各個按鍵狀態數據。
為便于進一步了解本發明的構造、特征及其它目的，現結合附圖詳細說明如后，附圖中圖1是常用游戲機與搖桿的配接示意圖。
圖2是常用游戲機配接擴槽擴充器的示意圖。
圖3是本發明的配接示意圖。
圖4是本發明數據寄存器的方塊圖。
圖5是本發明數據寄存器的實施例電路圖。
圖6是本發明數據讀取時序圖。
如圖3所示，本發明將游戲機主機(50)與多個搖桿相連接的方式，是將多個搖桿(60)順序串聯相接，且僅以最內側的搖桿(60)與主機(50)的一插槽(51)連接即可，而欲擴充搖桿(60)數量時，則僅需依次串接在最外端的搖桿(60)上即可，是一種無需另外購置擴充器的簡便的擴充方式。
與上述各搖桿(60)順序串接相應，在其內部增設一數據寄存器，其構造如圖4所示，各搖桿內部的數據寄存器(10)包括一按鍵狀態控制電路(20)及一移位寄存器(30)，其中該按鍵狀態控制電路(20)與搖桿的各按鍵所構成的按鍵組(40)連接，并送出按鍵信號至移位寄存器(30)內，而數據寄存器(10)左側邊供游戲機主機送入一鎖定信號(LI)及讀取脈沖信號(RI)至按鍵狀態控制電路(20)及移位寄存器(30)內，且該兩信號(LI)(RI)還連接導線至右側而分別形成可供另一搖桿串接的信號端點(LO)(RO)，而移位寄存器(30)的右側輸入端(DI)即供后續串接的搖桿送入數據，其左側的數據輸出端(DO)送出數據至游戲機主機內，而在該數據寄存器(10)右側的三組端點(LO)(RO)(DI)可設為一串接插座，而可供另一搖桿電纜線對應接入。
前述按鍵狀態控制電路(20)及移位寄存器(30)的實施例構造上，可配合參看圖5所示，按鍵狀態控制電路(20)可由若干分別與按鍵組(40)各按鍵連接的與非門(21)所組成，各與非門(21)的另一輸入端則并聯為一鎖定信號端(LI)，可于主機欲讀取各搖桿數據時，即先行送出一鎖定信號(LI)進入，而使各個串接的搖桿均可接收到該鎖定信號而使各搖桿的按鍵狀態送至移位寄存器(30)上，而該移位寄存器(30)則為一以觸發器(31)相互串接所構成，其各個時序輸入端(CK)則并聯形成為一讀取脈沖端(RI)，而當主機送出讀取脈沖信號后，即使移位寄存器(30)內部各個觸發器(31)的狀態予以依次向左側輸送，而使此移位寄存器(30)的各觸發器的狀態由數據輸出端(DO)送出至主機內，于上述移位送出數據的同時，移位寄存器(30)右側數據輸入端(DI)則送入后一搖桿的數據進入，視搖桿連接的數量，而使主機送出多組讀取脈沖，即可使各搖桿的按鍵數據依次讀入至主機內(主機為采用類似任天堂游戲機相同的方式，以一個位元接一個位元依次進入主機處理)。
現假設主機串接有兩個搖桿的狀態，且各搖桿分別為八位數據類型下，其相關的時序圖如圖6所示，可先于游戲機主機位置先行設定搖桿數量后，即由游戲機主機先行產生一鎖定信號(LI)至搖桿上，使各搖桿的各按鍵狀態予以鎖定，其后再由主機依序送出兩組包括8個連續脈沖的讀取信號(RI)(讀取信號的頻率與傳統任天堂游戲機所使用的頻率相同，同為1MHz)，可順序將第一個搖桿及第二個搖桿的各個8位數據移送至主機內，而下次主機欲讀取兩搖桿即以同樣方式重覆進行予以完成，同理，對于連接搖桿數量為二個以上時，則令主機送出相應組數的連續讀取脈沖即可分別使各搖桿數據順序送入，據以實現讀取各搖桿數據，且由于本發明該讀取信號是采用多組連續脈沖的結構，可極快速地連續讀取各搖桿信號，其間耗時甚短，故對于串接多組搖桿的使用場合，可依次讀取各別搖桿數據，而不致造成反應速率遲緩的問題。
另外考慮到主機送出信號至各搖桿的推動能力及信號延遲問題，可推動至少20個搖桿而無問題，為此本發明可提供20個搖桿的擴充能力，可滿足現今及往后的使用需求。現以運用在任天堂游戲機主機的使用場合為例說明之，任天堂游戲機的中央處理單元為6502，其操作頻率為4MHz，其讀取搖桿頻率為1MHz，且為單一位元依次讀入中央處理單元內的結構，以上述推動20個搖桿，各搖桿具有八個位元，故主機更新一次搖桿數據共需依序讀入160個位元(20搖桿×8位元)，依上述1MHz讀取頻率下產生連接的160個讀取脈沖下，僅耗費0.16ms即可完成(160×10-6秒)，而人為控制搖桿按鍵的速度相當低，故電視游戲機設定約在30Hz或60Hz頻率更換一次搖桿數據及更新顯示畫面(約間隔33ms或16ms的時間)，故在上述僅花費0.16ms即讀完全部搖桿的設計下，即足夠使用而毫無問題，而無需改變上述讀取頻率或采用多倍于讀取頻率的讀取脈沖。這里，應指出，至于現今其它型式的游戲機(PC ENGINE或SEGA)，它們為采用四位元中央處理單元(任天堂為一位元)，且其搖桿部分為特殊的四位數據線路設計(任天堂搖桿為一位數據線)，其搖桿為一次平行送入四位至中央處理單元內處理，與本發明以單一位元為單元依次送入中央處理單元的結構完全不同，即與本發明規格完全不同，至于其采用的工作頻率及讀取頻率方面更無法相提并論。
以本發明的這種讀取信號類型，可沿用既有游戲機規格，并不存在任何造成高頻電容負載效應的問題，所以，本發明這種可藉由搖桿順次串接即可簡便地擴充使用數量的構造及設計，完全符合專利性條件。
權利要求
1.一種可連續串接擴充的游戲機搖桿裝置，于各搖桿上設有一組由按鍵狀態控制電路及一移位寄存器所組成的數據寄存器，該按鍵狀態控制電路輸入端與搖桿按鍵組連接，其輸出端與移位寄存器的各設定端連接，游戲機的鎖定信號及讀取信號輸出端順序與按鍵狀態控制電路及移位寄存器的控制端及時序輸入端分別連接，且此鎖定及讀取信號輸出端還與移位寄存器的數據輸入端分別以接點構成一可供另一搖桿串接的連接端，而鎖定、讀取信號輸出端及移位寄存器的數據輸出端則設為一可與主機或其它搖桿串接的輸出端；藉由主機送出鎖定信號使各串接搖桿的按鍵狀態控制電路以分別將其各個按鍵狀態送入移位寄存器，并于主機送出多次連續讀取信號時，可使各搖桿數據經各搖桿的移位寄存器分次送入至主機內。
2.如權利要求1所述的可連續串接擴充的搖桿裝置，其特征在于該按鍵狀態控制電路是由相應于搖桿按鍵數量的邏輯門所組成。
3.如權利要求1所述的可連續串接擴充的搖桿裝置，其特征在于該移位寄存器是以相應于搖桿按鍵數量的觸發器相互串接構成，而各個觸發器的設定端分別與按鍵狀態控制電路各輸出端相連接。
全文摘要
一種可連續串接擴充的游戲機搖桿裝置,串接擴充式的搖桿裝置內,各遙控桿裝置的數據傳遞構造上各以一由按鍵狀態控制電路及移位寄存器構成數據寄存器,各搖桿經串接后,令各個移位寄存器相互串接形成一大型移位寄存器,可由游戲機順序送出鎖定信號,以使各搖桿按鍵數據送入各個移位寄存器內,并于產生讀取搖桿數據的讀取脈沖時,即依次讀入該移位寄存器的內容,以使各搖桿數據均可讀取執行。
文檔編號A63F13/00GK1207525SQ9711533
公開日1999年2月10日 申請日期1997年8月1日 優先權日1997年8月1日
發明者戴譙彥 申請人:聯華電子股份有限公司