Basteln mit dem Palmpilot

von Olaf Kaluza (und leichten Verbesserungen von Bodo Bellut)

Sicher haben sich schon viele von euch gefragt wie man denn laengere Texte in den Palmpilot eingeben kann. Eine neue Moeglichkeit soll hier gezeigt werden. Es geht darum eine ganz normale PC/AT Tastatur an den Palmpilot anzuschliessen wie sie sicher jeder zuhause rumliegen hat, oder wie man sie fuer wenig Geld ueberall kaufen kann. Ja eigentlich benoetigt man noch nichtmal eine eigene Tastatur. Schliesslich gibt es fast keinen Ort der Welt mehr wo man nicht mal eben eine Tastatur von einem vorhandenen Rechner abziehen kann. So braucht man sich nicht unnoetig abzuschleppen.

Copyright

Saemtliche Rechte der gezeigten Schaltung und des Sourcecodes liegen bei mir. Ich erlaube es aber jedem Privat und zu seinem Vergnuegen diese Schaltung nachzubauen. Ich moechte nicht das diese Anleitung auf fremde Seiten kopiert wird oder in andere Sprachen uebersetzt wird ohne das ich expliziet meine Erlaubnis dazu gegeben habe. Ich moechte nicht das sie auf CD-Roms oder anderweitig als durch Hinweiss auf diese Seite verbreitet wird. Sollte jemand zu bloed zum nachbauen sein und seinen Piloten killen so ist dies allein sein Problem.

Kontakt zum Autor

Ich freue mich ueber jede konstruktive Mail, ueber gefundene Bugs, Verbesserungsvoschlaege, Danksagungen oder auch nur allgemeines blabla. Ich moechte jedoch dringend bitten von bloeden Fragen abzusehen. Ich vertreibe keine gebrannten Microcontoller, es gibt keine Platine und ich weiss auch nicht warum die Schaltung gerade bei dir nicht laeuft!

Funktionsweise

Die Funktion der Schaltung ist relativ simpel. Es wird lediglich das Datenformat einer IBM-AT-Tastatur, also nicht die einer alten XT-Tastatur in das Format einer Apple-Newton-Tastatur umgesetzt. Danach kann man dann einen der zahlreichen vorhandenen Treiber verwenden und die Tastatur am Palmpilot nutzen. Ich verwende hierzu den Freekey Treiber.

Schaltplan

Wie man sieht ist die Schaltung genauso simpel wie die Funktion. Sollte jeder von euch auf einem Stueck Lochraster hinfaedeln koennen. Wer das nicht kann sollte es besser lassen bevor ihr noch euren kleinen Freund killt.
Ihr werdet vielleicht bemerkt haben das der Ausgang zum Palmpilot nicht so ganz der RS232 Norm entspricht. Macht aber nix, der Palmpilot akzeptiert auch 0V als 1, wir koennen uns also einen Pegelwandler sparen.
Zum Anschluss kann entweder das Craddle benutzt werden, oder aber ihr bastelt euch einen eigenen Stecker fuer den Port. Die Schaltung zeigt ersteres, ich selber habe aber nur letzteres getestet.

Stromversorgung

Eigentlich benoetigen sowohl die Schaltung wie auch die angeschlossene Tastatur 5V. Damit muss man es aber nicht so genau nehmen. Ich betreibe meine Schaltung mit einem 4.2V Lithiumakku. Sicherlich wuerden es aber 4NC-Akkus genauso tun.
Ich empfehle auch nicht zu alte AT-Tastaturen zu verwenden da der Stromverbrauch der Schaltung ueberwiegend durch die Tastatur bestimmt wird. Aeltere Tastaturen benoetigen 10-100mal soviel Strom wie aktuelle!

Sourcecode des Microcontrollers

;Konverter fuer PC-Tastatur nach Palmpilot/Newton-Key ;Programm laeuft mit 24Mhz ; ; ; ; ; 9.04.99 ; .org 0000H ;Assemblerinterne Variable besetzen #include "/home/olaf/anwendungen/elektronik/tasm/global.inc" #include "/home/olaf/anwendungen/elektronik/tasm/sysmacro.inc" ; baud_const = 256 - (crystal / (12 * 16 * baud)) baud_const .EQU 243 ;9600 baud mit 24 MHz #define idle orl PCON,#00000001b STACK .EQU 04fH ;Beginn des Systemstack-1 #define KEYDAT P3.3 ;Datenleitung der Tastatur ;Als Eingang fuer die Taktleitung ;wird Int0/P3.2 benutzt FLAGS .equ 040h ; Wir benutzen dieses Bytes fuer Flags Ctrl .equ (FLAGS-20h)+0 ; control key flag Shift .equ (FLAGS-20h)+1 ; shift key flag Alt .equ (FLAGS-20h)+2 ; alt key flag RCtrl .equ (FLAGS-20h)+3 ; alt key flag RShift .equ (FLAGS-20h)+4 ; alt key flag RAlt .equ (FLAGS-20h)+5 ; alt key flag E0cod .equ (FLAGS-20h)+6 ; alt key flag lastkey .equ 041h ; Letzter Tastendruck NBits .equ 042h ; Bitcounter keytemp .equ 043h ; Temporaerer Tastencode NBytes .equ 044h ; !=0 gibt Zeichen im Bufferbyte an keybuff .equ 045h ; Ubergabepuffer fuer Translatet Code ajmp anfang ;Programmanfang nach Reset .org 0003H ;Externer Interrupt 0, INT0 ajmp kbd ;Die Tastatur kam mal wieder mit einem Bit rueber .org 000BH ;Ueberlauf Counter/Timer 0 nop .org 0013H ;Externer Interrupt 1, INT1 NOP .org 001BH ;Ueberlauf Counter/Timer 1 NOP .org 0023H ;Interrupt, Serieller Port NOP .org 0026H ;Hauptprogramm ;Hauptprogramm, zuersteinmal ein paar Initialisierungen anfang mov SP,#STACK ;Stackpointer hochsetzen ;Und platz fuer Registerbank zu schaffen ;Voreinstellungen damit wird die RS232 als Ausgang mit 9600B bei 24Mhz nutzen koennen orl PCON,#10000000b ;Doppelte Baudrate einschalten MOV TMOD,#00100001b MOV SCON,#01000000b ; Set Serial for mode 1 & disable reception mov a, #baud_const mov TH1, a orl TCON,#01010010b ; Start timer 1 both timer setb TI ;ti is normally set in this program orl TCON,#00000001b ; Int0 soll flankengetriggert sein mov IP,#00000001b ; Int0 bekommt hoechsten Level mov IE,#10000001b ; Int0 freigeben clr Shift ; clear keyboard Flags clr Ctrl clr Alt clr RShift clr RCtrl clr RAlt clr E0cod mov NBytes,#0 mov NBits,#0 ;Ab hier der Workingcode mainl mov a,NBytes ; Wurden Tasten gedrueckt? jz mainl ; Nein? Dann warten. anl IE,#01111110b ; IRQs verbieten mov NBytes,#0 mov a,keybuff orl IE,#10000001b ; Int0 freigeben jz mainl ; Verbotene Tasten senden eine Null acall cout ; Taste an Palmpilot senden mov a,#8ah ; Tastendruck aufheben acall cout ; da Palmpilot Softwareautorepeat macht idle ;Stromsparen bis wir wieder gebraucht werden sjmp mainl ;Senden eines Bytes ueber die RS232 cout jnb TI, cout clr TI mov SBUF, a ret ;Dies ist die KBD-Routine fuer den Interrupt 0 kbd: push psw ;Benutzte Register retten push acc mov acc,NBits ; NBits=Bitnummer die als naechstes von der Tastatur kommt cjne a,#0,bit1_8 ; if not bit 0 then bit 1 to 8 bit0: ajmp bump ; Bit0 ignorieren wir da es das STart-Bit ist bit1_8: cjne a,#9,$+3 ; Pruefen ob es das 9Bit ist jnc bit9 mov c,KEYDAT ; Das aktuelle Bit lesen mov a,keytemp ; Eventuell letzte Bits holen rr a ; Und Platz fuer das neue Bit schaffen mov ACC.7,c ; Bit eintragen. mov keytemp,acc ajmp bump bit9: cjne a,#9,bit10 ajmp bump ;Wir verzichten erstmal auf den Paritycheck ;Das Stoppbit ist da, also sind wir komplett und koennen konvertieren bit10: mov acc,keytemp ;Letzte reingekommen Scancode holen jb E0cod,noe0 ;Sind wir schon im erweiterten E0-Modi? cjne a,#0e0h,noe01 ;Wird es ein erweiterter E0-Code? setb E0cod ajmp tidy ;Wir sind innerhalb eines E0-Codes noe0: mov acc,lastkey cjne a,#0f0h,noe0no clr E0cod ;Es wurde eine Taste mit E0 losgelassen mov lastkey,#0 mov acc,keytemp cjne a,#75h,notCUr ;War es Cursor-UP mov a,#126 ajmp Not0 notCUr: cjne a,#72h,noCDr ;Wurde Cursor-Down losgelassen? mov a,#125 ajmp Not0 noCDr: cjne a,#6bh,noCLr ;War es Cursor-Left? mov a,#123 ajmp Not0 noCLr: cjne a,#74h,noCRr ;War es Cursor-Right? mov a,#124 ajmp Not0 noCRr: cjne a,#11h,noAltgr ;War es die rechte ALT-Taste? mov a,#58 ajmp Not0 noAltgr:cjne a,#14,noCtrrr ;Rechte Ctrl? mov a,#59 ajmp Not0 noCtrrr: ajmp tidy ;Unbekannter Code, nichts machen noe0no: ;Es wurde eine Taste mit E0 gedrueckt mov acc,keytemp cjne a,#0f0h,noe3 ;Ist es etwa jetzt gerade F0? mov lastkey,keytemp ajmp tidy ;Erstmal nix machen wenn es F0 ist noe3: clr E0cod ;Wir wissen jetzt welche Taste gedrueckt wurde cjne a,#75h,noCU ;War es Cursor-Up? mov a,#-2 ajmp Not0 noCU: cjne a,#72h,noCD ;Was es Cursor-Down? mov a,#-3 ajmp Not0 noCD: cjne a,#6bh,noCL ;War es Cursor-Left? mov a,#-5 ajmp Not0 noCL: cjne a,#74h,noCR ;War es Cursor-Right? mov a,#-4 ajmp Not0 noCR: cjne a,#11h,noAltg ;War es die rechte ALT-Taste? mov a,#-70 ;Wir senden OptionsUP ajmp Not0 noAltg: cjne a,#14h,noCtrr ;War es die rechte Ctrl-Taste? mov a,#-69 ajmp Not0 noCtrr: ajmp tidy ;Es wuerde eine unbekannte Taste gedrueckt ;Ab hier wird das druecken und loslassen der nicht-E0 Tasten bearbeitet noe01: cjne a,#12h,notls ; War es die linke Shift-Taste? mov acc,lastkey ; Wenn der letzte Code cjne a,#0f0h,makels ; $f0 war dann wurde die Shifttaste losgelassen clr Shift ; Also Shiftbit loeschen mov lastkey,#12h ; Und Scancode in den Buffer des letzten Zeichen mov a,#56 ajmp Not0 makels: setb Shift ; Die naechste Taste wird geshiftet mov lastkey,#12h ; Scancode in den Buffer des letzten Zeichen mov a,#-72 sjmp Not0 sjmp tidy notls: cjne a,#59h,notrs ; War es die rechte Shift-Taste? mov acc,lastkey ; Ist es ein Breakcode? cjne a,#0f0h,makers clr RShift mov lastkey,#59h mov a,#60 ;Taste wurde losgelassen sjmp Not0 makers: setb RShift mov lastkey,#59h mov a,#-68 ;Rechte Shiftaste gedrueckt sjmp Not0 notrs: cjne a,#14h,notctrl ;War es vielleicht die Ctrl-Taste? mov acc,lastkey cjne a,#0f0h,mkctr clr Ctrl mov lastkey,#14h mov a,#59 sjmp Not0 mkctr: setb Ctrl mov lastkey,#14h mov a,#-69 sjmp Not0 notctrl: cjne a,#11h,notalt ;War es die Alt-Taste? mov acc,lastkey cjne a,#0f0h,mkalt clr Alt mov lastkey,#11h mov a,#55 sjmp Not0 mkalt: setb Alt mov lastkey,#11h mov a,#-73 sjmp Not0 notalt: cjne a,#0f0h,notbreak ; War es ein Breakcode? (Taste wurde losgelassen) mov lastkey,a ;Merken sjmp tidy ;but don't store in the buffer notbreak: mov acc,lastkey ; Wenn die letzte Taste 0xf0 war cjne a,#0f0h,not_f0 ;Scancode ignorieren da es ein Break code ist mov lastkey,#0 ;Dummywert sjmp tidy ;Alle Sonderfaelle sind durch, also kann es nur eine normale Taste sein not_f0: mov a,keytemp ;Aktuellen Key holen mov lastkey,a ;und zum letzten Code machen push dph ; Wir brauchen dptr fuer den Tabellenzugriff push dpl mov dptr,#keytab ;Ja, also andere Tabelle movc a,@a+dptr ;Code uebersetzen pop dpl ;Wir brauchen dptr nicht mehr pop dph Not0: mov keybuff,a ; Zeichen in keyboard-Buffer mov NBytes,#1 ; Und Merker fuer aussenliegende Funktionen tidy: mov NBits,#0 ; Alles fuer naechsten Tastendruck fertigmachen mov keytemp,#0 sjmp intdone bump: inc NBits ;fuer naechstes Bit bereitmachen intdone:pop acc pop psw reti ;Dies ist die Ubersetztungstabelle die IBM-AT Tastencodes im Code-Set2 c't6/88 s.152 ;nach Newton Codes uebersetzt ; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F keytab .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,0b0h,0b2h,000h ;0x00 .db 000h,-73 ,-72 ,000h,-69 ,08ch,092h,000h,000h,000h,086h,081h,080h,08dh,093h,000h ;0x10 .db 000h,088h,087h,082h,08eh,095h,094h,000h,000h,0b1h,089h,083h,091h,08fh,097h,000h ;0x20 .db 000h,0adh,08bh,084h,085h,090h,096h,000h,000h,000h,0aeh,0a6h,0a0h,09ah,09ch,000h ;0x30 .db 000h,0abh,0a8h,0a2h,09fh,09dh,099h,000h,000h,0afh,0ach,0a5h,0a9h,0a3h,09bh,000h ;0x40 .db 000h,000h,0a7h,000h,0a1h,098h,000h,000h,-71 ,000h,0a4h,09eh,000h,0aah,000h,000h ;0x50 .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,0b3h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;0x60 .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;0x70 .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;0x80 .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;0x90 .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;0xa0 .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;0xb0 .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;0xc0 .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;0xd0 .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;0xe0 .db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;0xf0 .end

Das war also der Source. Da gibt es nichts weiter zu zusagen, er ist selbsterklaerend. Er basiert noch zum Teil auf eine Applikation von Philips wo sie gezeigt haben wie man eine Tastatur an einen MCS51 haengt. Darauf bezieht sich mein Copyright natuerlich nicht!

Sourcecode und Binfile 4kb ZIP

Bodo hat netterweise einen kleinen Bug in meinem Programm gefunden. Bei Verwendung eines deutschen Tastaturtreibers koennte es passieren das der Kontroller staendig mit einem falschen Zeichen nervt.
Im folgenden mal mein Originalcode wo ich Bodos Verbesserungen eingearbeitet habe.

Sourcecode und Binfile der verbesserten Version fuer den TASM 4kb ZIP

Ausserdem noch Bodos Originalcode welchen er fuer Alfred Arnolds AS angepasst hat.

Bodos Sosse fuer den AS 4kb ZIP
Solltet ihr hierzu fragen habe, ja dann fragt doch einfach Bodo selber. (bodo@bellut.net)

Nun solltet ihr eine funktionierende Tastatur mit amerikanischer Belegung haben. Mir reicht das da ich eh an allen meinen Rechnern amerikanische Tastas habe. Solltet ihr das anders sehen dann muesst ihr Freekey selber patchen. Das ist aber nicht schwierig.

Viel Spass.

Nachtrag: Ich werde gelegentlich gefragt was es mit den Files global.inc und sysmacro.inc auf sich hat welche ich in meinem Code einlese.
Bei global.inc handelt es sich um die Beschreibung der Register eines MCS51. Diese Datei ist Teil des TASM. Solltet ihr den benutzten dann habt ihr die schon, benutzt ihr einen anderen Assembler dann braucht ihr sie nicht.
Bei sysmacro.inc handelt es sich um meine Macrodatei. Ich benutze aber keines der Macros darin in diesem Source. Ich koennt die also einfach loeschen.