将Arduino连接到C64的磁带端口

更新：实际的实现是在Peter Edwards的Tapuino项目中完成的。检查一下，所有内容都是开源的：https : //github.com/sweetlilmre/tapuino

我正在使用我的Arduino将TAP磁带数据文件从PC传输到C64的项目中工作。该项目的软件方面进展顺利，但是我对电子行业还是陌生的，我不喜欢炒我的准将。所以我实际上需要硬件接口帮助。

C64磁带使用PWM调制将程序存储在盒式磁带上，并在回读数据时使用运算放大器+施密特触发器将音频信号转换为方波。每个高低转换都会触发机器中的一个中断，并且两个中断之间的距离（即脉冲的长度）代表了流的原子部分。

卡带盒端口的引脚分配如下所示（顶部和底部两次具有相同的引脚）：

A-1，GND，地

B-2，+ 5V，5伏直流电

C-3，MOTOR，电机控制，约 电机6伏电源

D-4，读取，数据输入，从数据集中读取数据

E-5，写，数据输出，将数据写入数据集

F-6，SENSE，检测（如果按下了PLAY，RECORD，F.FWD或REW键之一）

我当前的想法如下：

基于C64接口蓝皮书（从第29页开始），机器在READ和WRITE端口上使用TTL电平，因此我想我可以将Arduino的PWM引脚直接连接至READ引脚。

我还需要与SENSE引脚连接。我想我也可以直接将其连接到数字PIN之一，并在需要发信号通知按钮状态时将数字LOW写入那里。那是对的吗？

稍后，我希望检测MOTOR引脚上是否存在+ 6V信号。一些加载器会在加载过程中停止数据集，因此我也必须检测到该信息以正确模拟磁带。我应该使用某种电阻来限制那里的电流，还是可以直接将其连接起来？也许我应该在那儿使用继电器？

根据您提供的文档，数据集端口正在寻找占空比变化（H为0.75，L为0.25）的纯数字信号。

只要Arduino引脚可以驱动足够的电流（应该可以）并以5V电压运行，直接连接就可以工作。您可能需要研究在Arduino和C64之间使用TTL缓冲区（该缓冲区将由数据集端口的+5电源供电，并且C64和Arduino的接地均共用）。

至于SENSE，使用数字输出来驱动小信号MOSFET（如2N7002）会更容易-逻辑高电平将MOSFET导通，从而将SENSE引脚（连接到漏极）接地（已连接）到源头），而Arduino根本不需要吸收任何电流。

MOTOR引脚也可用于驱动MOSFET栅极。漏极将通过弱上拉（大约10k）上拉至Arduino电源电压，源极接地。漏极也将流向数字逻辑引脚。当MOTOR为高电平时，逻辑输入为低电平，反之亦然，并且Arduino看到干净的逻辑信号。

例如...

请注意，使用两个“与非”门作为各种缓冲区。（你能告诉我我曾经沉迷于零件吗？）

TTL相当强大。我认为损坏的可能性不大。

听起来像一个有趣的项目。我的回忆是，VIC-20的硬件将来自Datasette的脉冲馈送到边缘检测电路（我忘记了它是检测到上升沿还是下降沿）。C64磁带加载例程与VIC-20兼容，因此，我认为标准加载器不会使用VIC-20不支持的任何技巧，尽管自定义加载器可能如此。那天我从来没有玩过足够的东西来确定Datasette本身是否将上升沿和下降沿都转换为脉冲（例如，通过将延迟且无延迟的信号馈入XOR门）。我想出了一个将数据转换为脉冲宽度的例程，但根本没有弄清楚如何使用边缘检测器。

关于从PC到C64的数据获取，如果您不想使用声卡（某些声卡具有立体声图像处理功能，可能会对输出音频的相位造成严重破坏），有两种方法可能会建议：（1）将脉冲间隔数据从PC发送到Arduino，并简单地让Arduino对单个输出脉冲进行计时。也许使用类似于以下编码的方式对每个字节两个脉冲编码数据格式：

0000-1100-输出20us高，然后输出24-60us低（3us的倍数）
1101-输出40us低
1110-输出80us低
1111-$ FF的字节值将被忽略
          -其他半字节等于1111的字节可以用来模拟
             胶带电机按钮或指示“可以在此处暂停”指示。

我认为没有任何加载方案会尝试以高于3us的精度对脉冲计时，并且该方案将允许通过UART在115200处发送数据。PC应该添加0xFF填充字节，以便将数据发送到的速率Arduino会合理地匹配Arduino将其输出的速率。因为每个半字节需要44到80微秒来处理，所以Arduino只需在半个字节之间轮询其UART，并可以在每个脉冲结束时禁用中断。如果PC合理有效地填充其数据，则可以（1）让PC尝试比Arduino输出数据更快地发送数据，并使用硬件或软件握手来减慢其速度，或者（2）让Arduino当缓冲区的缓冲区快满时，将每个脉冲减少一微秒，或在其缓冲区几乎为空时为每个脉冲增加一个微秒。为了避免由于短暂的PC打h而导致音频故障，如果缓冲区的缓冲区未满，可以让Arduino以“可以在这里暂停”字节暂停输出。