專利名稱：電子圍棋復(fù)盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)在棋類器具中的應(yīng)用。
圍棋在我國(guó)歷史悠久，對(duì)于啟迪智慧，陶冶性情十分有益。近年來，圍棋熱在我國(guó)迅速興起，圍棋愛好者日益增加。為了欣賞和提高棋藝，圍棋愛好者往往希望能夠經(jīng)常觀看高手對(duì)局，但這種機(jī)會(huì)畢竟很少，一般只有根據(jù)書本自行復(fù)盤，這需要從圖譜中依次找出每個(gè)著點(diǎn)位置，是一件十分分散精力，耗費(fèi)時(shí)間的事情，結(jié)果使人趣味索然，望而卻步。這種原始的復(fù)盤方式與當(dāng)今的技術(shù)水平不相協(xié)調(diào)，實(shí)際上成為圍棋普及提高的一個(gè)障礙。于是可以設(shè)想，如果在復(fù)盤過程中，能使每個(gè)著點(diǎn)位置在棋盤上以某種方式依次自動(dòng)顯示出來，則將極大地增添欣賞樂趣，提高學(xué)習(xí)效率。具有這種功能的器具，將對(duì)發(fā)展圍棋事業(yè)起著巨大推動(dòng)作用。
由此提出一種方法可將圍棋著點(diǎn)信息(關(guān)于走子的點(diǎn)的位置的信息)表示為某種形式的信號(hào)，事先依次記錄在磁帶或其他存貯器中，需要時(shí)由相應(yīng)的存貯設(shè)備依次放送出來，再用專門的電子裝置接收并且顯示出來，便可方便地完成復(fù)盤工作。
為此可以規(guī)定一種數(shù)據(jù)格式(包括并行格式和串行格式)和一種記錄方式，使得圍棋著點(diǎn)信息能據(jù)此先后轉(zhuǎn)換為并行數(shù)字信號(hào)(并行數(shù)據(jù))，串行數(shù)字信號(hào)(串行數(shù)據(jù))和記錄信號(hào)，從而依次記錄在磁帶或其他存貯器中，并能用相應(yīng)的存貯設(shè)備將所述記錄信號(hào)或串行數(shù)字信號(hào)依次放送出來。這是現(xiàn)有技術(shù)，特別是借助于微機(jī)技術(shù)而易于實(shí)現(xiàn)的。這種記錄了圍棋著點(diǎn)信息的磁帶或其他存貯器便可用來出版發(fā)行。
所述存貯器可以是各種磁帶、唱片等，相應(yīng)的存貯設(shè)備則有各種磁帶機(jī)，電唱機(jī)等。其中一類存貯器可以直接記錄串行數(shù)字信號(hào)，如數(shù)字磁帶，視頻磁帶等;另一類存貯器只能記錄音頻記錄信號(hào)，如音頻磁帶、音頻唱片等。當(dāng)然，音頻存貯設(shè)備可以帶有相應(yīng)的轉(zhuǎn)換電路從而直接輸入、輸出串行數(shù)字信號(hào)。
本發(fā)明的目的，就是要設(shè)計(jì)一種與上述方法相應(yīng)的用來進(jìn)行圍棋復(fù)盤的電子裝置，它能將如上所述的包含圍棋著點(diǎn)信息的串行數(shù)據(jù)依次接收進(jìn)來，據(jù)此而使圍棋棋盤上相應(yīng)的著點(diǎn)位置依次顯示出來。這樣，便使上述方法能夠?qū)崿F(xiàn)，使圍棋愛好者能夠方便地進(jìn)行自動(dòng)或半自動(dòng)復(fù)盤，從而高效率地欣賞對(duì)局或?qū)W習(xí)定式，迅速提高鑒賞能力和競(jìng)賽水平。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，可由串行接收電路和棋盤顯示電路兩個(gè)部份完成。串行接收電路接收包含圍棋著點(diǎn)信息的串行數(shù)據(jù)，將之轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的并行數(shù)據(jù);棋盤顯示電路輸入這一并行數(shù)據(jù)，將其所對(duì)應(yīng)的棋盤上的著點(diǎn)位置顯示出來。
為了能直接配合使用音頻磁帶機(jī)等音頻存貯設(shè)備，還可以有音頻轉(zhuǎn)換電路，用來將包含圍棋著點(diǎn)信息的音頻記錄信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的串行數(shù)字信號(hào)。
為了能提供某些輔助功能，還可以有某些附加電路。
下面分別敘述各個(gè)部份的各種實(shí)現(xiàn)方案。
棋盤顯示電路的顯示元件可以采用發(fā)光二極管，液晶顯示器，氣體放電管、熒光管、白熾燈以及最新發(fā)展的電色顯示和電泳顯示器件等等。對(duì)于不同的顯示元件可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，如對(duì)于大電流顯示元件可用大功率半導(dǎo)體器件或電磁繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，對(duì)于液晶顯示器可設(shè)計(jì)交流驅(qū)動(dòng)電路?？捎蔑@示元件的不同顏色或不同形狀區(qū)分黑子和白子。各個(gè)顯示元件的位置排列與圍棋棋盤各交叉點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。顯示元件可以根據(jù)情況或置于棋盤表面，或置于透明或半透明棋盤的下面。
棋盤顯示電路的設(shè)計(jì)與并行數(shù)據(jù)格式有關(guān)。并行數(shù)據(jù)一般以代碼為基本單位。一種方案是一個(gè)代碼表示一組交叉點(diǎn)的顯示狀態(tài)，如一排19點(diǎn)的顯示狀態(tài)，可用43位表示，其中38位對(duì)應(yīng)19點(diǎn)黑子和白子的顯示狀態(tài)，5位表示排的編號(hào)。相應(yīng)的顯示電路可將顯示元件連接成單列結(jié)構(gòu)，即每個(gè)顯示元件都用一條線單獨(dú)控制，再由一個(gè)觸發(fā)器(或寄存器的一位)控制一條線，將每一排觸發(fā)器(對(duì)應(yīng)一排交叉點(diǎn))共同選通，將各排觸發(fā)器輸入線相應(yīng)連接。這樣，每送入一個(gè)代碼，便可將相應(yīng)一排交叉點(diǎn)的顯示更新一次。代碼的具體格式可作其它規(guī)定，可將觸發(fā)器的選通線和輸入線相應(yīng)連接與之配合。這種方案可直接顯示全盤著點(diǎn)狀態(tài)，但使用器件較多，成本高，功耗大。
考慮到在復(fù)盤過程中，只要顯示出最新的著點(diǎn)位置，便可將普通棋子放入，這樣依次進(jìn)行，便可半自動(dòng)地完成復(fù)盤。這種情況只需單點(diǎn)顯示，可用一個(gè)代碼表示一個(gè)著點(diǎn)位置，并將顯示元件連接成距陣結(jié)構(gòu)，由一組行線和一組列線控制，只有所在行線和列線同時(shí)處于有效狀態(tài)的那些顯示元件才有顯示。距陣結(jié)構(gòu)并不一定與棋盤排列直接對(duì)應(yīng)，可以區(qū)分或不區(qū)分黑子與白子。一種代碼格式稱為矩陣對(duì)應(yīng)格式，即將距陣行線和列線狀態(tài)(都只有一條有效)用來表示著點(diǎn)位置，如果矩陣為19行×19列，代碼則為38位，這種代碼可直接用來控制行線和列線，相應(yīng)的顯示電路只需上述距陣結(jié)構(gòu)電路。另一種代碼格式稱為距陣編碼格式，即將矩陣行線和列線狀態(tài)(都只有一條有效)分別進(jìn)行編碼后用來表示著點(diǎn)位置，如果矩陣為19行×19列，代碼則為10位，相應(yīng)的顯示電路可由行譯碼器、列譯碼器和上述距陣結(jié)構(gòu)電路組成。代碼格式可作其他規(guī)定，如只對(duì)行線或只對(duì)列線編碼或采用其他編碼等等，可用相應(yīng)電路與之配合。上述方案由于進(jìn)行單點(diǎn)顯示和采用距陣結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致電路大大簡(jiǎn)化，成本低、功耗小。
但有些場(chǎng)合仍然希望全盤顯示，為要采用距陣結(jié)構(gòu)電路，可用逐列掃描的方式工作。實(shí)際方案是加上狀態(tài)存貯電路和掃描控制電路，狀態(tài)存貯電路用來保存棋盤各點(diǎn)顯示狀態(tài)，比如每個(gè)存貯單元對(duì)應(yīng)一點(diǎn)狀態(tài)，可用上述矩陣編碼格式的代碼尋址寫入;掃描控制電路用來控制掃描顯示，可從狀態(tài)存貯電路中逐點(diǎn)取出一列狀態(tài)，控制各條行線，同時(shí)選通相應(yīng)列線，于是顯示一列，然后取出下一列狀態(tài)，顯示下一列，如此依次反復(fù)，形成掃描顯示。這種方案電路比較節(jié)省，代碼格式可與單點(diǎn)顯示兼容。
根據(jù)上述方法和提示，還可規(guī)定多種并行格式，可設(shè)計(jì)多種棋盤顯示電路，或作各種變形，只要能將并行數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的著點(diǎn)位置顯示出來便可。
串行接收電路的設(shè)計(jì)與串行數(shù)據(jù)格式有關(guān)。串行數(shù)據(jù)一般以幀為基本單位。一種方案是采用異步方式成幀格式每幀由一個(gè)邏輯值為0的啟動(dòng)位開始，接著是一定長(zhǎng)度的信息位，后面以一個(gè)或多個(gè)邏輯值為1的停止位結(jié)束，其中信息位一般表示一個(gè)字符。相應(yīng)的電路可由啟動(dòng)位檢測(cè)電路、字符裝配電路和局部時(shí)鐘電路組成。另一種方案是采用同步方式成幀格式每幀由一個(gè)或多個(gè)同步字符開始，接著是數(shù)據(jù)塊，最后加上校驗(yàn)字符，其中數(shù)據(jù)塊可以包含許多字符。相應(yīng)的電路可由同步字符檢測(cè)電路、字符裝配電路和時(shí)鐘分離電路組成。上述方案都是成熟的技術(shù)，只要用表示著點(diǎn)信息的代碼取代通常意義的字符，并根據(jù)代碼長(zhǎng)度設(shè)計(jì)有關(guān)電路便可應(yīng)用。
考慮到在復(fù)盤過程中，要有高可靠性能和隨意暫停功能，為此可將方案作各種改進(jìn)。對(duì)于異步方式，如果信息位較多而停止位太少，一旦誤把為0的數(shù)據(jù)位當(dāng)作啟動(dòng)位，一般較難恢復(fù)同步，可以增加足夠多的停止位解決這一問題，即規(guī)定成幀格式為每幀由一個(gè)啟動(dòng)位開始，接著是包含一個(gè)(或看作少數(shù)幾個(gè))代碼的信息位，最后是與信息位一樣多或更多的停止位。對(duì)于同步方式，如果一幀包含許多代碼，則其中一位的遺漏會(huì)使以下代碼裝配全部錯(cuò)誤，可以安排一幀只包含一個(gè)代碼解決這一問題，即規(guī)定成幀格式為每幀由一個(gè)同步代碼和一個(gè)(或看作少數(shù)幾個(gè))信息代碼組成。這樣，可以使得每個(gè)代碼的接收是獨(dú)立進(jìn)行的，前后互不影響，既使某幀同步錯(cuò)誤，只要后面一幀信號(hào)正確，立刻就可恢復(fù)正常同步。再安排用連續(xù)許多幀信號(hào)重復(fù)記錄同一代碼，便可得到高可靠性能，并可實(shí)現(xiàn)暫停功能。
改進(jìn)的異步成幀格式，每幀長(zhǎng)度變得較長(zhǎng)，但相應(yīng)的電路設(shè)計(jì)仍然一樣。改進(jìn)的同步成幀格式，每幀長(zhǎng)度變得較短，并且同步代碼既可看作一幀的開始，也可看作一幀的結(jié)束，這導(dǎo)致相應(yīng)的電路設(shè)計(jì)更加靈活，產(chǎn)生新的特點(diǎn)。其中代碼裝配電路除可采用通常的滯后裝配方式，即當(dāng)檢測(cè)到同步代碼后才開始裝配信息代碼，還可設(shè)計(jì)獨(dú)特的超前裝配方式，即當(dāng)檢測(cè)到同步代碼時(shí)，已經(jīng)剛好把此幀的信息代碼裝配完畢;位同步脈沖除可采用同步方式的時(shí)鐘分離電路產(chǎn)生，即從輸入信號(hào)中分離取得時(shí)鐘脈沖，還可采用異步方式的局部時(shí)鐘電路產(chǎn)生，即由可同步的內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)出脈沖。這些選擇以及組合可構(gòu)成與一般同步方式所不同的多種具體電路。
一種獨(dú)特而又簡(jiǎn)單的串行接收電路可由同步代碼檢測(cè)電路，局部時(shí)鐘電路和超前裝配電路組成。同步代碼可采用HDLC通信規(guī)程的同步字符01111110，信息代碼避免連續(xù)6位為1。電路一旦檢測(cè)到連續(xù)6位為1，便產(chǎn)生幀同步信號(hào)，一方面輸出信息代碼，一方面復(fù)位局部時(shí)鐘;當(dāng)下面0位開始時(shí)，便重新啟動(dòng)局部時(shí)鐘(同時(shí)校正相位)，開始裝配下一幀的信息代碼。同步代碼中的1位可任意增加，在第6個(gè)1之后，因?yàn)闆]有時(shí)鐘脈沖，裝配電路狀態(tài)不變。
根據(jù)上述方法和提示，還可規(guī)定多種串行格式，可設(shè)計(jì)多種串行接收電路，或作各種變形，只要能將所述串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)便可。
音頻轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)與音頻記錄方式有關(guān)。音頻記錄方式可有多種方案。如調(diào)幅記錄方式用某一頻率的正弦波表示邏輯1，用直流電平表示邏輯0;相應(yīng)的音頻轉(zhuǎn)換電路由放大器、濾波器、檢波器和整形電路組成。又如調(diào)制波記錄方式，用4個(gè)周期的正弦波和1.5個(gè)周期的間隙表示邏輯1，用1個(gè)周期的正弦波和4.5個(gè)周期的間隙表示邏輯0;相應(yīng)的音頻轉(zhuǎn)換電路由放大器、全波整流器、整形電路和脈寬鑒別電路組成。還有調(diào)頻記錄方式和雙脈沖記錄方式等等，都是成熟的技術(shù)。對(duì)于已有的和自行規(guī)定的各種記錄方式，可以選用或設(shè)計(jì)相應(yīng)電路作為音頻轉(zhuǎn)換電路，只要能把音頻記錄信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號(hào)便可。
為了適合圍棋的思考特點(diǎn)，可以加入暫?？刂乒δ堋Ｒ环N方法是用錄音機(jī)的暫停按鍵進(jìn)行手控暫停，為了保持正確顯示，可以引入信號(hào)使暫停后并行數(shù)據(jù)保持不變。另一種方法是加入暫停控制電路，進(jìn)行自動(dòng)暫停?？稍诖a中安排某位附加信號(hào)作為暫停觸發(fā)信號(hào)，在一個(gè)著點(diǎn)轉(zhuǎn)向下一個(gè)著點(diǎn)之前使之變得有效。相應(yīng)的電路主要由一個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成，用暫停觸發(fā)信號(hào)使觸發(fā)器處于暫停狀態(tài)，此時(shí)自動(dòng)切斷錄音機(jī)電源開關(guān)，并使并行數(shù)據(jù)保持不變;由一個(gè)啟動(dòng)按鍵使觸發(fā)器處于工作狀態(tài)，從而恢復(fù)工作。
為了幫助理解，可以加入語(yǔ)音解說功能。一種方法是采用雙聲道磁帶。即用一個(gè)聲道記錄著點(diǎn)信息，用另一個(gè)聲道記錄解說信息。另一種方法是用單聲道磁帶交替記錄兩種信息，并加入解說控制電路。可在代碼中安排某位附加信號(hào)作為解說觸發(fā)信號(hào)，在轉(zhuǎn)入錄制解說信息之前，使解說觸發(fā)信號(hào)變得有效，在錄制解說信息之后，再錄制一定時(shí)間的結(jié)束標(biāo)志信號(hào)(如單頻信號(hào)或直流電平)。相應(yīng)的電路主要由一個(gè)觸發(fā)器和一個(gè)標(biāo)志檢測(cè)電路構(gòu)成，由解說觸發(fā)信號(hào)使觸發(fā)器處于解說狀態(tài)，此時(shí)使錄音機(jī)揚(yáng)聲器工作，并使并行數(shù)據(jù)保持不變;當(dāng)標(biāo)志檢測(cè)電路檢測(cè)到結(jié)束標(biāo)志時(shí)，使觸發(fā)器處于正常狀態(tài)，將揚(yáng)聲器關(guān)斷，恢復(fù)正常工作。
還可以加入著點(diǎn)存貯電路，用來將一系列并行數(shù)據(jù)(如對(duì)應(yīng)某個(gè)對(duì)局)中的著點(diǎn)代碼(表示著點(diǎn)位置以及某些附加信息)依照先后順序存貯起來，然后可以依次取出復(fù)盤。電路可由半導(dǎo)體存貯器和讀寫控制電路構(gòu)成?？稍诿繋盘?hào)中增加一個(gè)順序代碼(表示著點(diǎn)先后順序)或安排某些計(jì)數(shù)信號(hào)(表示計(jì)數(shù)器的清零、加1等操作)。寫入時(shí)，將著點(diǎn)代碼輸入存貯器數(shù)據(jù)線(并可輸入棋盤顯示電路);可由順序代碼控制存貯器地址線;也可由地址計(jì)數(shù)器控制存貯器地址線，由計(jì)數(shù)信號(hào)完成計(jì)數(shù)器的清零、加1等操作;再由幀同步信號(hào)控制存貯器寫信號(hào)，從而將著點(diǎn)代碼依次寫入。讀出時(shí)，將存貯器置于讀出狀態(tài)，將數(shù)據(jù)線信號(hào)輸入棋盤顯示電路，由地址計(jì)數(shù)器控制地址線，通過按鍵完成地址計(jì)數(shù)器的清零、加1等操作，從而將著點(diǎn)代碼依次取出。為了提高可靠性，可用數(shù)幀信號(hào)記錄同一著點(diǎn)代碼，分別寫入數(shù)個(gè)存貯單元，然后可以交替取出。為了方便，可用可調(diào)周期振蕩器使地址計(jì)數(shù)器加1，自動(dòng)取出著點(diǎn)代碼。加入著點(diǎn)存貯電路后，由于可以先存貯后復(fù)盤，使得復(fù)盤過程更加靈活，不必頻繁啟動(dòng)錄音機(jī)便可實(shí)現(xiàn)暫停，著點(diǎn)記錄時(shí)間不受人手響應(yīng)時(shí)間限制，單位時(shí)間可以記錄更多著點(diǎn)信息。
還可以加入序號(hào)顯示電路，用來顯示著點(diǎn)序號(hào)?？稍诿繋盘?hào)中增加一個(gè)順序代碼，為使電路簡(jiǎn)單，順序代碼可用三位BCD碼表示。這三位BCD碼便作為并行數(shù)據(jù)的一部份，由串行接收電路輸出，再相應(yīng)接上BCD-七段譯碼器和驅(qū)動(dòng)器，以及數(shù)碼管，便可顯示著點(diǎn)序號(hào)。
還可以增加其他輔助功能和附加電路。比如可在每幀信號(hào)中增加更多信息位或信息代碼，表示其他附加信息，并用相應(yīng)電路和顯示元件顯示出來，也可用音響器件指示出來。
由上所述，可見本發(fā)明可有多種實(shí)現(xiàn)方案，適當(dāng)?shù)倪x擇和設(shè)計(jì)，可以構(gòu)成滿足不同要求，適合不同場(chǎng)合的不同方案，特別是可以構(gòu)成具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能完善、可靠性高、功耗低、成本低等一系列突出優(yōu)點(diǎn)的實(shí)用方案。例如單點(diǎn)顯示方式，既簡(jiǎn)化了電路的結(jié)構(gòu)，又保留了棋子的使用，可以滿足圍棋愛好者對(duì)于棋子的偏愛，也便于在同一棋盤上自行推理或進(jìn)行實(shí)戰(zhàn);而全盤顯示方式可與單點(diǎn)顯示方式相兼容，以簡(jiǎn)單的局部代換滿足了專門場(chǎng)合的需要。由于上述特點(diǎn)，使本發(fā)明作為產(chǎn)品有很高的性能價(jià)格比，有推廣普及，進(jìn)入千家萬(wàn)戶的潛力。而本發(fā)明的廣泛使用，對(duì)于圍棋的普及提高，對(duì)于圍棋高手藝術(shù)杰作的流傳，對(duì)于豐富廣大群眾的文化生活，對(duì)于青少年的智力開發(fā)都將起著極大的作用。
下面結(jié)合附圖，舉例詳細(xì)描述性能優(yōu)良，成本低廉的具體實(shí)現(xiàn)方案。
首先規(guī)定并行格式采用距陣編碼格式，矩陣設(shè)為19行×19列，行線與列線分別用5位二位制編碼，用A4A3A2A1A0和B4B3B2B1B0表示，其狀態(tài)可在00000至10010之間變化。每個(gè)代碼除包括A4～A0和B4～B0表示著點(diǎn)位置外，還加上C1、C0、D1、D0四位表示附加信息，共為14位。


圖1是改進(jìn)的異步成幀格式示意圖，每幀由啟動(dòng)位開始，接著是包含一個(gè)代碼的信息位，最后是停止位。停止位只要15位以上便可，為討論方便，定為17位，使每幀共為32位。數(shù)據(jù)速率可為256波特，則幀頻為8Hz。
圖2是改進(jìn)的同步成幀格式示意圖，每幀由一個(gè)信息代碼和一個(gè)同步代碼組成。信息代碼中間用0位隔開，注意A4和A3，B4和B3都不可能同時(shí)為1，所以不會(huì)出現(xiàn)連續(xù)5位為1。同步代碼中的1位只要連續(xù)5位以上便可，為了討論方便，定為15位，使每幀共為32位，數(shù)據(jù)速率可為256波特，則幀頻為8Hz。
圖3為滯后裝配的串行接收電路邏輯圖，配合圖1所示串行格式進(jìn)行工作。其中移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器構(gòu)成代碼裝配電路，D觸發(fā)器和與門構(gòu)成啟動(dòng)位檢測(cè)電路，振蕩器，計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2構(gòu)成局部時(shí)鐘電路。振蕩器頻率可為32768Hz，經(jīng)7級(jí)計(jì)數(shù)器分頻得到256Hz的位同步脈沖T，再經(jīng)5級(jí)計(jì)數(shù)器分頻得到8Hz的脈沖Tc。先設(shè)串行數(shù)字信號(hào)XD處于停止位期間，并且D觸發(fā)器為1，則幀同步信號(hào)L為1。一旦XD出現(xiàn)啟動(dòng)位，便使L為0，一方面保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器，一方面使計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，若在半個(gè)位周期之前XD變?yōu)?，則認(rèn)為是干擾脈沖，L恢復(fù)為1，否則在半個(gè)位周期處，T出現(xiàn)第1個(gè)上升沿，使D觸發(fā)器為0，保證L為0，同時(shí)，XD在T的上升沿觸發(fā)下，逐位移入移位寄存器，當(dāng)移入16位，即T產(chǎn)生16個(gè)上升沿后，Tc變?yōu)?，使D觸發(fā)器置1，此時(shí)XD已處于停止位期間，于是L變?yōu)?，一方面選通數(shù)據(jù)寄存器，將此幀信息位送入，轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，一方面使計(jì)數(shù)器復(fù)位。等到下幀啟動(dòng)位到來時(shí)，再重復(fù)如上過程。
圖4為超前裝配的串行接收電路邏輯圖，配合圖2所示串行格式進(jìn)行工作。其中移位寄存器，數(shù)據(jù)寄存器構(gòu)成代碼裝配電路，與門構(gòu)成同步代碼檢測(cè)電路，振蕩器和計(jì)數(shù)器構(gòu)成局部時(shí)鐘電路。振蕩器頻率可為32768Hz，經(jīng)7級(jí)計(jì)數(shù)器分頻產(chǎn)生256Hz的位同步脈沖T。串行數(shù)字信號(hào)XD在T的上升沿觸發(fā)下，逐位移入移位寄存器中，當(dāng)與門的輸入端全為1時(shí)，即同步代碼已經(jīng)移入，而信息代碼各位都已移至相應(yīng)位置，此時(shí)與門輸出端，即幀同步信號(hào)L變?yōu)?，一方面使計(jì)數(shù)器復(fù)位，一方面選通數(shù)據(jù)寄存器，將此幀信息代碼送入，轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。等到XD出現(xiàn)0位時(shí)，L恢復(fù)為0，一方面保持并行數(shù)據(jù)不變，一方面使計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，若在半個(gè)位周期之前XD變?yōu)?，則認(rèn)為是干擾脈沖，L變?yōu)?，否則在半個(gè)位周期處，T產(chǎn)生第1個(gè)上升沿，此后開始下一幀的轉(zhuǎn)換。
上述兩個(gè)電路都有抗干擾能力，都有迅速恢復(fù)同步的能力。因?yàn)橥酱a可以比停止位短得多，圖4電路恢復(fù)同步更加迅速，并且更加便于增加信息代碼的位數(shù)。由于幀頻為8Hz，如用連續(xù)16幀表示同一著點(diǎn)位置，則著點(diǎn)顯示停留2秒，偶然的錯(cuò)誤只會(huì)導(dǎo)致并行數(shù)據(jù)的短暫變化，不會(huì)影響著點(diǎn)顯示。也可將每幀的停止位或同步代碼中的1位任意增加，使幀頻變?yōu)?Hz，用連續(xù)8幀表示同一著點(diǎn)位置。這樣，由于移位寄存器保持時(shí)間比移位時(shí)間長(zhǎng)得多，可以省去數(shù)據(jù)寄存器而不影響顯示。另外還有許多變化，如數(shù)據(jù)速率可以提高，局部時(shí)鐘電路可以用時(shí)鐘分離電路替換等等。
圖5為單點(diǎn)顯示的棋盤顯示電路邏輯圖。由行譯碼器、列譯碼器和距陣結(jié)構(gòu)電路組成。將A4～A0經(jīng)行譯碼器產(chǎn)生19條行線，將B4～B0經(jīng)列譯碼器產(chǎn)生19條列線，這樣，A4～A0、B4～B010位代碼的每一可能狀態(tài)就對(duì)應(yīng)一個(gè)著點(diǎn)位置。顯示元件可用發(fā)光二極管、氣體放電管，小電珠等，電流驅(qū)動(dòng)器根據(jù)需要設(shè)計(jì)或可省去，對(duì)于小電珠等雙向?qū)ㄆ骷上鄳?yīng)串入二極管等單向器件使用。由于顯示不能區(qū)分黑子和白子，可用代碼中的D0，D1兩位表示，如D0為1表示黑子，D1為1表示白子，并可用顯示元件顯示出來。也可采用雙色(或稱三色)發(fā)光二極管，增加19條行線及相應(yīng)的譯碼器和驅(qū)動(dòng)器，構(gòu)成雙色顯示。
圖6為全盤顯示的棋盤顯示電路邏輯圖。其中由半導(dǎo)體存貯器(RAM)、可予置地址計(jì)數(shù)器(包括十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和二十進(jìn)制計(jì)數(shù)器)、三態(tài)門、緩沖器等構(gòu)成狀態(tài)存貯電路，由時(shí)鐘電路，譯碼器1，譯碼器2，寄存器0～寄存器39等構(gòu)成掃描控制電路。距陣結(jié)構(gòu)電路為80行×10列，多余點(diǎn)不用，電流驅(qū)動(dòng)器根據(jù)需要設(shè)計(jì)。其中40條偶數(shù)行線對(duì)應(yīng)黑子顯示，40條奇數(shù)行線對(duì)應(yīng)白子顯示。RAM容量為1024×2位，用來存放各點(diǎn)顯示狀態(tài)，每個(gè)單元對(duì)應(yīng)一點(diǎn)，D0為1對(duì)應(yīng)黑子顯示，D1為1對(duì)應(yīng)白子顯示，不可能產(chǎn)生的地址所對(duì)應(yīng)的單元不用。當(dāng)幀同步信號(hào)L為1時(shí)，RAM處于寫入狀態(tài)，并行數(shù)據(jù)B4-B0，A4-A0進(jìn)入地址計(jì)數(shù)器尋址，將表示顯示狀態(tài)的附加信號(hào)D0、D1通過三態(tài)門寫入相應(yīng)單元。當(dāng)幀同步信號(hào)L為0時(shí)，RAM處于讀出狀態(tài)，由時(shí)鐘脈沖Φ1和Φ2觸發(fā)地址計(jì)數(shù)器，由譯碼器1產(chǎn)生相應(yīng)選通信號(hào)，將存貯器各單元內(nèi)容依次送入相應(yīng)寄存器中，作為行線控制，并由譯碼器2依次選通相應(yīng)列線，于是逐列掃描顯示。Φ1周期約為1μS即約40μS可取出一列數(shù)據(jù);Φ2周期約為2mS，，即每列每次顯示2mS，10列顯示一遍為20mS，不會(huì)產(chǎn)生閃爍。若要清除全盤顯示，可將K1、K2、K3接地便可。
圖7是著點(diǎn)存貯電路邏輯圖，此電路要求每幀信號(hào)增加一個(gè)順序代碼，并用二進(jìn)制數(shù)表示。其中半導(dǎo)體存貯器的容量為1024×12位，具有芯片選擇線和讀寫控制線。由三態(tài)緩沖器1，三態(tài)緩沖器2，(二進(jìn)制)地址計(jì)數(shù)器、開關(guān)電路、按鍵電路等構(gòu)成讀寫控制電路。當(dāng)開關(guān)KM打開時(shí)，緩沖器1開啟，緩沖器2關(guān)閉，由幀同步信號(hào)L控制存貯器工作狀態(tài)，此時(shí)每幀信號(hào)中的順序代碼(a9～a0)控制地址線，著點(diǎn)代碼(B4～B0、A4～A0等)進(jìn)入數(shù)據(jù)線，當(dāng)L為高電平時(shí)便將著點(diǎn)代碼寫入相應(yīng)單元。當(dāng)開關(guān)KM閉合時(shí)，緩沖器1關(guān)閉，緩沖器2開啟，存貯器處于讀出狀態(tài)，此時(shí)由地址計(jì)數(shù)器控制地址線，可用按鍵KR將計(jì)數(shù)器清零，從而取出第一個(gè)著點(diǎn)代碼，再由按鍵KS將計(jì)數(shù)器加1，從而依次取出各個(gè)著點(diǎn)代碼。電路可作許多變形或改進(jìn)，如可安排四幀信號(hào)傳送同一著點(diǎn)代碼，而每幀信號(hào)的順序代碼依次加1，從而把同一著點(diǎn)代碼寫入四個(gè)相鄰單元(地址最低兩位不同)，可用電路使地址最低兩位四種狀態(tài)交替變化，便將四個(gè)單元自動(dòng)交替取出。又如可用可調(diào)周期(如1秒至數(shù)秒之間)的振蕩器使地址計(jì)數(shù)器加1，從而自動(dòng)取出各個(gè)著點(diǎn)代碼。
下面結(jié)合附圖，說明根據(jù)上述原理設(shè)計(jì)的一個(gè)具體實(shí)施線路，其中加入了音頻轉(zhuǎn)換電路，暫停控制電路和解說控制電路。
音頻轉(zhuǎn)換電路一般無需特殊設(shè)計(jì)，對(duì)于已有的各種音頻記錄方式，都有成熟的電路可以使用，對(duì)于自行規(guī)定的音頻記錄方式，也只需常規(guī)的設(shè)計(jì)便可解決問題。這里規(guī)定音頻記錄方式采用調(diào)頻記錄方式，用頻率為2048Hz的8個(gè)周期表示邏輯1，用頻率為1024Hz的4個(gè)周期表示邏輯0，數(shù)據(jù)速率便為256波特。頻率數(shù)值的選擇只是為了方便，也可采用堪薩斯標(biāo)準(zhǔn)，則數(shù)據(jù)速率改為300波特。
圖8是音頻轉(zhuǎn)換電路線路圖，這是廣泛使用的電路。其中用LM339中的一個(gè)比較器構(gòu)成限幅放大電路，用單穩(wěn)電路MC14538和D觸發(fā)器MC14013構(gòu)成鑒頻器，并用LM339中的另一個(gè)比較器構(gòu)成電平顯示電路。先將音頻記錄信號(hào)XA限幅放大，產(chǎn)生方波脈沖信號(hào)XP;然后進(jìn)行頻率檢測(cè)，方法是使單穩(wěn)電路輸出的負(fù)脈沖寬度介于1信號(hào)和0信號(hào)的脈沖寬度之間，以其上升沿將相應(yīng)的低電平或高電平送入D觸發(fā)器，從而輸出串行數(shù)字信號(hào)XD。
圖9是串行接收電路線路圖。其結(jié)構(gòu)、原理和信號(hào)標(biāo)記都與圖4的邏輯圖對(duì)應(yīng)。用74LS164作為移位寄存器，用74LS373作為數(shù)據(jù)寄存器。用74LS21構(gòu)成同步代碼檢測(cè)電路，用MC14060構(gòu)成局部時(shí)鐘電路(包含振蕩器和計(jì)數(shù)器)。采用32768Hz的晶體構(gòu)成振蕩器，得到足夠高的頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。為了加入輔助功能，數(shù)據(jù)寄存器選通端還受L1、L2信號(hào)控制，L1、L2分別來自暫?？刂齐娐泛徒庹f控制電路，當(dāng)為0時(shí)保持并行數(shù)據(jù)不變。
圖10是棋盤顯示電路線路圖。其結(jié)構(gòu)、原理和信號(hào)標(biāo)記都與圖5的邏輯圖對(duì)應(yīng)。用4-16譯碼器74LS154和2-4譯碼器74LS139構(gòu)成具有20條選擇線的譯碼器(多余一條線不用)。由于采用發(fā)光二極管，可以省去電流驅(qū)動(dòng)器，但為了極性配合，行線接入倒相驅(qū)動(dòng)電路(用三極管構(gòu)成)。
圖11是暫?？刂齐娐肪€路圖。主要由D觸發(fā)器MC14013和單穩(wěn)電路MC14538構(gòu)成。L1接至串行接收電路。H1作為錄音機(jī)電源開關(guān)控制信號(hào)。C0是代碼中的暫停觸發(fā)信號(hào)，其上升沿使觸發(fā)器為0。K1′為啟動(dòng)按鍵，按鍵使G1為暫態(tài)電平，啟動(dòng)錄音機(jī)工作，延遲一定時(shí)間等到信號(hào)穩(wěn)定后，G1上升沿經(jīng)微分電路使觸發(fā)器置1，此后由觸發(fā)器電平保證錄音機(jī)工作，并使并行數(shù)據(jù)正常變化。也可不用單穩(wěn)電路，充許并行數(shù)據(jù)在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)短暫錯(cuò)誤。當(dāng)開關(guān)K2′斷開時(shí)，暫?？刂撇黄鹱饔谩?br> 圖12是解說控制電路線路圖。主要由D觸發(fā)器MC14013和單穩(wěn)電路MC14538構(gòu)成。L2接至串行接收電路。H2作為錄音機(jī)楊聲器開關(guān)的控制信號(hào)。C1是代碼中的解說觸發(fā)信號(hào)，其上升沿使觸發(fā)器為0。XP來自音頻轉(zhuǎn)換電路。相應(yīng)的結(jié)束標(biāo)志信號(hào)是1～2S的直流電平，利用單穩(wěn)電路的可重觸發(fā)功能進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)XP不斷有輸入脈沖時(shí)，G2總是處于暫態(tài)電平，當(dāng)XP連續(xù)1～2S沒有輸入脈沖后，G2變?yōu)榉€(wěn)態(tài)電平，經(jīng)微分電路使觸發(fā)器置1，恢復(fù)正常工作。
具體電路當(dāng)然也可以用分立元件，或制成專用集成電路，或以其他形式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于圍棋復(fù)盤的電子裝置，其特征在于包括一個(gè)串行接收電路，用來將包含圍棋著點(diǎn)信息的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的并行數(shù)據(jù)，一個(gè)棋盤顯示電路，用來將所述并行數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的棋盤上的著點(diǎn)位置顯示出來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于還包括一個(gè)音頻轉(zhuǎn)換電路，用來將包含圍棋著點(diǎn)信息的音頻記錄信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的串行數(shù)字信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于所述的串行接收電路包括一個(gè)用于產(chǎn)生幀同步信號(hào)的同步代碼檢測(cè)電路，一個(gè)在幀同步信號(hào)控制下產(chǎn)生位同步脈沖的局部時(shí)鐘電路，一個(gè)在位同步脈沖作用下將相應(yīng)若干位裝配成信息代碼的代碼裝配電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的電子裝置，其特征在于所述的棋盤顯示電路只將最新轉(zhuǎn)換得到的并行數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)著點(diǎn)位置顯示出來，更早的著點(diǎn)位置不再顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的電子裝置，其特征在于所述的棋盤顯示電路包括一個(gè)由發(fā)光二極管或其他顯示元件連接構(gòu)成的，由一組行線和一組列線控制的矩陣結(jié)構(gòu)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子裝置，其特征在于所述的棋盤顯示電路還包括行譯碼器或列譯碼器，或還包括行譯碼器和列譯碼器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子裝置，其特征在于所述的棋盤顯示電路還包括狀態(tài)存貯電路和掃描控制電路，狀態(tài)存貯電路用來保存棋盤各點(diǎn)的顯示狀態(tài)，可由串行接收電路相應(yīng)信號(hào)尋址寫入，掃描控制電路用來控制掃描顯示，可將存貯電路保存的顯示狀態(tài)逐點(diǎn)逐列取出，并且逐列掃描顯示出來。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子裝置，其特征在于還包括一個(gè)由觸發(fā)器構(gòu)成的暫?？刂齐娐?，用并行數(shù)據(jù)中包含的信號(hào)使之置于暫停狀態(tài)，用手動(dòng)按鍵使之恢復(fù)工作狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子裝置，其特征在于還包括一個(gè)由觸發(fā)器和標(biāo)志檢測(cè)電路構(gòu)成的解說控制電路，用并行數(shù)據(jù)中包含的信號(hào)使之置于解說狀態(tài)，通過檢測(cè)結(jié)束標(biāo)志產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)使之恢復(fù)正常狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子裝置，其特征在于還包括一個(gè)著點(diǎn)存貯電路，由半導(dǎo)體存貯器和讀寫控制電路構(gòu)成，用來將一系列并行數(shù)據(jù)中的著點(diǎn)代碼依次存貯起來，并能依次取出。
全文摘要
電子圍棋復(fù)盤裝置，涉及電子技術(shù)在棋類器具中的應(yīng)用，解決圍棋復(fù)盤的費(fèi)時(shí)費(fèi)力問題。主要由串行接收電路和棋盤顯示電路組成，能根據(jù)事先記錄在盒式磁帶或其他存貯器中，并由錄音機(jī)或其他存貯設(shè)備輸出的圍棋著點(diǎn)信息，將棋盤上相應(yīng)的著點(diǎn)位置依次顯示出來。并具有高可靠性能，能夠暫停、插入解說、顯示序號(hào)以及其他有關(guān)信息。用于圍棋的自動(dòng)或半自動(dòng)復(fù)盤，借以高效率地欣賞對(duì)局或?qū)W習(xí)定式，迅速提高鑒賞能力和競(jìng)賽水平。
文檔編號(hào)A63F3/02GK1040509SQ88106488
公開日1990年3月21日 申請(qǐng)日期1988年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月1日
發(fā)明者沈在愛 申請(qǐng)人:沈在愛