概要

NEC PC-98シリーズ及びEPSON互換機(以下98と記述)でUSBキーボード、マウス、ゲームパッドを使用するための変換アダプタです。

既存製品に対しての優位性

※既存製品の公開されている仕様、マニュアルなどと比較した結果です。

• 1つの変換アダプタで98のキーボード、バスマウス、シリアルホイールマウスに対応
• USB HID複合デバイスが使用可能
• USB HUBおよび複数のUSB HIDデバイスの接続に対応
• テンキーレスキーボード、US104キーボードでもそれなりに使用可能
• USBゲームパッドに対応
• 98の電源ON後0.5秒程度で使用可能(電源ON直後にHELPキーを押すことが可能)
• 変換アダプタサイズがコンパクト(製作例の場合)

仕様

共通

• 電源供給：98のキーボード、マウスコネクタから供給
  　　　　　ファームウェアアップデート時はUSBコネクタから供給
• 消費電力：TBD

USB

• ホスト機能(変換アダプタとして使用する場合)
• USB2.0 Full-speed/Low-Speedデバイスに対応
• USB HID複合デバイス対応
  キーボード、マウス、ゲームパッドを内包するインターフェース２つまで認識可能
  1インターフェース内にキーボード、マウスが両方存在するデバイスにも対応
  1デバイス内に複数の同一デバイスタイプ(キーボードなど)が存在する場合は最初に検出されたもののみ使用可能
• USB2.0 Low-Speed HUB1台 ダウンストリームポート最大4ポートに対応
  セルフパワーHUBの使用を推奨
• ホットスワップ対応
  ただし挿抜タイミングによってはUSBデバイスの初期化に失敗する場合あり
• 複数の同一種類デバイスの接続と使用が可能
• デバイス機能(ファームウェアアップデート時)
• USB 2.0 Full-speed HIDデバイス
  VID：04D8　PID：003C

キーボード

• Windowsキーが付属するPC-9821系キーボード(NEC CMP-6D0Y7等)をエミュレーション(しているつもり)
• USBキーボードのキー割り当て
• JP109キーボードのキー割り当て
• US104キーボードのキー割り当て
• USBキーボードのLED
• Num Lock：Num Lock時点灯、config mode時点滅
• Caps Lock：CAPSロック時点灯、config mode時点滅
• Scroll Lock：カナロック時点灯、config mode時点滅
• 最大6キーロールオーバー(Shift,Ctrlなどのキーを除く)
• 98の/RTY信号アサート時の再送信未対応
• キーリピート時のディレイ、リピート間隔設定可能

バスマウス

• L/M/Rの3ボタンの信号を出力
• カーソル移動倍率設定可能(感度はUSBデバイス側に依存)

シリアルホイールマウス

• Microsoft Serial IntelliMouseをエミュレーション
• 98にはL/M/Rボタンおよびホイールスクロールの信号のみ出力
• ホイールスクロール倍率設定可能

ゲームパッド

• ゲームパッド入力はキーボード入力に割り当て
  キー割り当ては変更可能
  キーボードがマウスモードの場合は、マウス入力にすることも可能
• 最大12ボタンまで対応
• アナログ入力非対応

既知の問題点

• 認識できないHIDデバイスがある
  デバイスからのデスクリプタ取得時に未応答になるケースが大半、原因未特定
• 使用するマウスによって入力の遅延が発生する
  原因は高DPIマウスの場合にバスマウスのパルス出力を処理しきれないため(ファームウェアの改良で解決できる見込み)
• インターフェース1のパケットを取りこぼす場合がある
  ファームウェアの設計上の問題の可能性が高い、改良予定あり

製作

ハードウェア

回路図

ファームウェア

• usb hid bootloader firmware Ver1.0
• NYA-USB98KBWM firmware Ver1.0

※usb hid bootloader firmwareをPICKIT等で書き込んだ後に、使用方法のファームウェアアップデートの手順でNYA-USB98KBWM firmwareを書き込む

製作例

製作例

使用したDSUBコネクタフードはCANFORD 44-076でUSBコネクタとBOOTスイッチ部分を追加工。OMRON XM2S-2521でもよかったはず。

使用方法

• 変換アダプタ接続
• 98に変換アダプタを接続する
• 変換アダプタに使用するUSBデバイスを接続する
  USB HUBを使用する場合はセルフパワーHUBを接続して、98より先に電源をONにしておく
• 98の電源をONにする
  キーボード、バスマウス入力はそのまま使用可能(US104キーボードはキーレイアウトの設定のみ必要)
• シリアルホイールマウスを使用する場合はMS-DOSでP2BWHLを使用するか、WindowsでMicrosoft Serial IntelliMouse用のドライバをインストールする
• 変換アダプタ設定
• テキストエディアを起動した状態でキーボードの「Scroll Lock」を押すとconfig modeになる
  config modeを抜けるには、再度「Scroll Lock」を押す
• config modeでのコマンドと設定項目
• Esc コマンドヘルプ表示
• Home/End RAMからNVRAMへの設定保存、呼び出し
• Alt+0 現在の設定にデフォルト設定を読み込み
• Alt+1-9 選択したRAM設定を現在の設定に読み込む
• Shift+1-9 現在の設定を選択したRAM設定に保存する
• Ctrl+1-9 起動時に読み込むRAM設定を指定する(保存先はRAM設定)
  ※設定の関係
  　NVRAM設定<>RAM設定(No1-9)<>現在の設定
  　Alt,Shift,Ctrl+1-9でRAM設定と現在の設定をやり取りし、Home/EndでNVRAMとRAM間で設定のやり取りを行う
  　電源OFFでも保持されるのはNVRAM設定のみ
• F1 config modeでのメッセージ表示/非表示切り替え
• F2 現在の設定表示
• F3 USBデバイスリスト表示
• F5 キーボード：レイアウトJP109/US104切り替え
• F6 キーボード：R-Ctrlのシステムキー有効/無効切り替え
• F7 キーボード：NumLockの起動時ON/OFF切り替え
• F9 キーボード：VF1-5のF1-5への割り当てON/OFF切り替え
• F10 キーボード：マウスモードON/OFF切り替え
• F11 キーボード：キーパッドモードON/OFF切り替え
• F12 キーボード：NFER,XFERなどUS104で不足するキーの割り当てON/OFF切り替え
• q/a キーボード：キーリピート速度設定
• w/s キーボード：キーリピート遅延時間設定
• y/h マウス：マウス移動倍率設定
• u/j マウス：ホイールスクロール倍率設定
• o ゲームパッド：キー割り当て設定
• l ゲームパッド：十字キーセンターキャリブレーション
• キー割り当て変更機能
• config modeでF9-F12をONにした場合常時有効となる
  R-Ctrl+Shift+F9-F12でOFFにすることはできない
• R-Ctrl+F9-12は一時設定となり、config modeに入るか電源をOFFするとリセットされる
• ファームウェアアップデート
• MICROCHIP AN1388 PIC32 BootloaderのAN1388 Source Codeをダウンロードする
  (アーカイブ内のPIC32UBL.exeが必要となる)
• USB A-Aケーブルを準備する
  本来USBの規格にない接続形態だが、KU-RAA、USB A-Cケーブル+U32AC-MFAD などを使用する
• 変換アダプタを98から取り外す
• BOOTスイッチを押しながらUSB A-AケーブルでWindows PCと接続する
  正常に接続できた場合、デバイスマネージャで「USB 入力デバイス」と認識されている
• PIC32UBL.exeでファームウェアを変換アダプタに書き込む
  以下はPIC32UBL.exeを起動した後の操作
• USB Enableをチェックする
• Connectで変換器と接続する
• Load Hex Fileでアップデートするファームウェアを読み込む
• Erase-Program-Verifyでファームウェアを書き込む
  ログにエラーが出ていないことを確認する
• Disconnectで変換アダプタとの接続を解除する
• 変換アダプタからUSBケーブルを抜く

　※ファームウェアアップデートを行うと、保存してあるNVRAM設定は全て初期化される