专利名称：普及型电脑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有基本配置和结构新颖、供家庭使用的电脑，更确切地说，涉及一种将电脑游戏机配设装有扩展内存的学习卡、标准101键盘、打印机接口等外设，以及配设软盘驱动器，利用软盘作为辅助存储器而构成的一种普及型电脑。
现在，该天堂系列的电脑游戏机及其兼容机(如小天才、妙博士、胜天、小霸王、王中王等)已经走入千家万户，成为许多家庭儿童、青少年乃至一些成人不可缺少的娱乐用品。但是，这些游戏机，基本上只能玩游戏，而且大都只能玩各种便携式游戏卡所提供的游戏节目，内容比较单调枯燥。有的厂商配设标准键盘、增设打印机接口和带有EPROM和RAM芯片的“学习卡”，可以用于学习打字或学习外语，成为电脑学习机。但是，这种电脑学习机的内存太小，又没有软磁盘或硬盘那种辅助存储器，使其应用范围受到很大局限，不能构成真正意义的电脑。
七十年初期，由电子计算技术和超大规模集成电路相结合而诞生的微型计算机，因其体积小、功耗低、功能强、工作可靠和售价相对较低的特点，发展迅速。尤其是八十年代美国IBM公司推出PC机(个人微型计算机)后，由于该机以微处理器intel8088为核心，处理能力很强，其功能也由日益丰富的软件所扩充，可以代替人脑进行许多昔日由人工处理的各项事务和智力工作，由此赢得“电脑”的美称，并开始进入越来越多的家庭。虽然，随着微电子科技的发展，微型计算机的成本和售价呈日趋下降的态势，但是，目前拥有基本配置的一台家庭用微型计算机(指包括有键盘、显示器和一个安装了系统板、一块显示控制板和配设软盘驱动器的主机箱)的售价仍要数千元人民币以上。这个价格对于我国广大城乡工薪阶层的人们还嫌偏高，是妨碍电脑进入千家万户，使广大青少年儿童早日接触、学习和掌握计算机的主要障碍。
本实用新型的目的是提供一种结构新颖、售价低廉，具有基本配置和能供家庭使用的普及型电脑。
本实用新型的另一目的是提供一种将普通电脑游戏机配设学习卡和软盘驱动器而升级构成的普及型电脑。
本实用新型是这样实现的它包括有电脑游戏机主机、两个游戏机操纵控制器、101键标准键盘、装有扩展内存芯片的学习卡和软磁盘驱动器，其中101键标准键盘与电脑游戏机的机壳做成一体，其前侧为101键标准键盘，后侧中央设有游戏卡插槽；其中电脑游戏机控制电路是由游戏机专用控制器集成电路、音频接口电路及放大电路、视频接口电路及放大电路、操纵器接口电路、打印机接口电路与游戏卡插槽所组成；其特征在于该机壳后侧一边内装设有软盘驱动器，其控制电路是从游戏卡插槽中引出8条数据信号、16条地址信号和两条控制信号OE、Ф2，上述地址信号和控制信号经联合译码后，分别与软盘驱动器专用控制器集成电路读写信号RD、WE和命令寄存器、控制寄存器的选择信号LDOR，LDCR的管脚相连，用于控制该专用集成电路的命令寄存器、控制寄存器和数据寄存器的读写操作，上述数据信号线则与该专用控制器集成电路的数据线管脚直接对应连接；该专用控制器集成电路的输出控制信号则直接与软盘驱动机专用控制器集成电路可以选用台湾联华公司的型号为UM6561或与其兼容的型号产品。上述软盘驱动器专用控制器集成电路芯片可以选用高士达(Gold StaR)公司的GM82C765B型号或与其兼容的型号产品。上述软盘驱动器专用控制器集成电路可以外接16MHZ的晶振作为其主频CLK1信号。上述软盘驱动器是指目前与IBM系列微机兼容的、通用标准的3.5英寸软盘的驱动器。在机壳后侧中间留有称之为扩展舱的空间，在其后侧背面侧壁上开设有扩展孔，可供今后安设诸如RS232串行通信接口此类控制电路使用，以便拓宽本实用新型的硬件配置功能。本实用新型可以通过RF输出接口连接家用彩色电视接收机或通过视频接口连接中华学习机系列的单色显示器(分辨率为320×200)作为其显示器。上述软盘驱动器的软盘存取口安设在机壳后侧的侧壁上，与其对应的另一侧壁上则设有两个操纵器手柄的插入口。上述机壳的外形几何尺寸为长为470mm，宽为275mm，高为15-35mm，即其前端的101标准键盘与目前微机配置的标准键盘高度相近似。
本实用新型的最大的特点是为电脑游戏机配设了软盘驱动器，并将该软盘驱动器置于游戏机机壳内部制成一体化，使电脑游戏机利用软磁盘作为其辅助存储器成为现实，从而克服了普通电脑学习机和游戏机都没有外存储器，不能进行文本信息处理的局限，为拓宽电脑游戏机的用途而升级成为普及性电脑提供了重要的硬件配置，并使之成为现实。由于本实用新型是在电脑游戏机基础上增设101标准键盘、具有扩展内存的学习卡和用家用彩电作为其显示器，配设有提供硬拷贝的打印机接口、录音磁带机接口以及由软磁盘专用控制器集成电路构成的软驱控制电路及软盘驱动器所组成的，已经满足微型计算机的硬件基本配置要求，成为新一代结构新颖。售价低廉的普及型电脑，本实用新型的售价约在千元左右，较之数千元的所谓家庭电脑要经济得多，而使用性能及操作功能都相差无几，为电脑进入千家万户而普及计算机教育创造了良好的物质基础和条件。实际上，本实用新型的功能已经远远超出了普通电脑学习机和游戏机的范围，不仅可以用于玩游戏、进行英汉词典学习、声象学习和中英文打字，还可以进行WPS等软件的文本编辑处理和制订表格，LOGO、BASIC、游戏BASIC等程序语言的编程及进行电脑作曲等等。此外，本实用新型的标准键盘属于超薄型，与普通微机的标准键盘高度相差无几而远远低于现在各种电脑学习机键盘的高度，这种键盘符合人体工程学的机理，可以供长期击键操作而不易产生劳累之感。机壳内还设有扩展舱空间和扩展接口孔，相当于微机内的扩展插槽，可为本装置今后增设诸如RS232串行通信接口或其他外设留有余地。本实用新型的软驱接口控制电路结构简单、设计灵巧、工作可靠，是微型计算机家族中的新成员，也为电脑游戏机和学习机拓宽其推广应用前景提供了一条颇具吸引力的道路。
图1是本实用新型的外观结构示意图图2是本实用新型的外观后侧结构示意图图3是本实用新型的控制电路中主机板电路原理图图4是本实用新型的控制电路中主机软盘驱动器接口控制电路电原理图。
首先参见图1、图2，本实用新型是由电脑游戏机主机增设学习卡、101标准键盘和软盘驱动器等外设而组成的，其中1是本实用新型的机壳，该机壳将标准键盘与游戏机主机制成一体。2是位于机壳1前侧的101键标准键盘，本装置的控制电路主要位于机壳1后侧的右半部里面，其上部设有散热孔3，散热孔3的前方设有电源开关4和复位开关5，机壳1的后侧中间部位分别是游戏卡插槽6和称之为扩展舱7的空间，该扩展舱7内目前尚没放置任何电子元器件组成的控制电路，预留作今后增设放置其他外设接口或RS232串行通信接口等控制电路时使用，相当于现在普通微机主机箱内的扩展插槽。与之相对应，在机壳后侧背部也开设有扩展接口通孔17，供安装接插座使用(参见图2)。机壳后侧背部还安设有电源插座10、电视机天线输出接口(RF OUT)11和单色显示器的视频信号输出接口(VIDEO OUT)12，由此引出与家用彩色电视接收机或中华学习机系列的单色显示器(分辨率为320×200)的接续信号。13是音频信号输出接口，14、15、16则分别是磁带录音机的输入接口(图3所示的SAVE)和左右声道的输出接口(图3所示的LOAD1、2)。18是打印机接口(图3所示的PRINTER)，由此可使普通针式打印机与本实用新型相接续而成为其外设，输出硬拷贝。其中游戏卡插槽6可用于接插普通便携式游戏卡和带有扩展内存的学习卡。本装置配有两个游戏机操纵控制器(图中未示出)，9是该两个操纵器的插入手柄。本实用新型的上述设置与其他一些电脑学习机的区别不是很大，其最大特点是在机壳1后侧的一边内装设有软盘驱动器8和增设有软驱接口控制电路，使得与IBM系列微机相兼容的、通用标准的3.5英寸软盘成为其辅助存贮器，从而大大扩充了电脑游戏机的存储容量和对数据、程序的加工处理能力。该软盘驱动器8的软盘存取口19设置在机壳1后侧的侧壁上，与其相对应的另一侧壁上则设有上述两个操纵器手柄9的插入口(图上未能示出)。总之，本实用新型是利用电脑游戏机主机为基础，增设键盘2、磁带录音机(通过接口14、15、16实现之)和彩电或单色显示器(通过接口11或12实现之)、打印机(通过接口18实现之)构成其输入、输出设备，利用学习卡扩展其内部存储器容量，再增设软盘驱动器8构成其外部存储器，由此完成一个微型计算机(即“电脑”)的基本硬件配置，再辅以相应的系统软件及应用软件支撑，组成了一个结构新颖的普及性电脑。由于该电脑是由电脑游戏经电脑学习机逐步发展而成，原先开发的许多应用软件(包括游戏软件、中英文打字软件、英汉词典翻译学习软件、声象学习软件以及LOGO、游戏BASIC和作曲软件等等)都可以在本实用新型上运行，申请人最近开发的在本实用新型运行的WPS软件已取得良好效果，可以利用本实用新型硬件配置进行WPS文本编辑、表格处理等事务管理工作。总之，本实用新型非常适合我国当前城乡人民的生活消费水平，其售价约在千元上下，较之现在各档次的PC机、286机、386机和486机具有极高的性能价格比优势。
本实用新型的主要控制电路的原理图请参见图3、图4所示，其中图3右侧主要是电脑游戏机的控制电路组成，它主要是由游戏机专用控制器集成电路U1、音频接口电路20及放大电路22、视频接口电路20及放大电路21，两个操作纵器接口电路24、25、打印机接口电路23和游戏卡60脚插槽27、录音机接口电路26所组成。其中游戏机专用控制器集成电路U1是将原先最初的9个单片集成电路(分别是型号为6527的CPU、型号为6538的图象处理器、6116×2的图象缓存器和程序缓存器、368×2的接口电路、139的译码器、273的驱动器和7805的电源)经超大规模集成而组成的本实用新型控制中枢，可以选用台湾联华公司型号为UM6561或与其兼容的型号产品。图3的右侧为本实用新型扩展接口的控制电路。主要是从游戏机插槽27处引出8条数据线信号、16条地址线信号和两条控制线信号OE、Ф2，将上述地址信号和控制信号经两级138译码电路U2、U3联合译码后，产生供软驱8和键盘2使用的地址信号和软盘驱动器专用控制器集成电路U9使用的读写控制信号RD、WE，片选信号CS和其命令寄存器、控制寄存器的选择信号LDOR、LDCR，以及键盘的控制信号，并将上述信号与软盘驱动器专用控制器集成电路的对应管脚直接连接，用于控制该专用集成电路的命令寄存器、控制寄存器和数据寄存器的读写操作。上述数据信号线则与专用集成电路U9和键盘接口电路U4、U5、U6的数据线管脚直接对应连接。上述键盘接口电路U4、U5、U6的输入端直接与键盘矩陈相连。上述软驱控制器专用集成电路U9选用16MHZ的晶振，经放大、整形电路接至其CLK1管脚，作为其主振信号源。该专用控制器集成电路可以选用高士达(GOLD SRAR)公司的GM82C7658型号或与其相兼容的其他厂商的型号产品。该专用控制器集成电路U9的输出控制信号则直接与软盘驱动器的对应控制线相连接。
此外，本实用新型外形的几何尺寸为长是470毫米、宽是275毫米、高是15-35毫米，即其前端的101标准键盘与目前微机配置的标准键盘高度相近似，而大大低于现在市场上出售的电脑学习机的键盘高度。
本实用新型已经试制出性能样机，经试验实施和进行实际运行操作，读写软驱中的磁盘文件工作正常可靠，可以实现普通家庭电脑的各种操作功能。性能价格比优，是新一代普及型电脑。
权利要求1.一种普及型电脑，包括有电脑游戏机主机、两个游戏机操纵控制器、101键标准键盘、装有扩展内存芯片的学习卡和软磁盘驱动器，其中101键标准键盘与电脑游戏机的机壳做成一体，其前侧为101键标准键盘，后侧中央设有游戏卡插槽；其中电脑游戏机控制电路是由游戏机专用控制器集成电路、音频接口电路及放大电路、视频接口电路及放大电路、操纵器接口电路、打印机接口电路与游戏卡插槽所组成；其特征在于该机壳后侧一边内装设有软盘驱动器，其控制电路是从游戏卡插槽中引出8条数据信号、16条地址信号和两条控制信号OE、Ф2，上述地址信号和控制信号经联合译码后，分别与软盘驱动器专用控制器集成电路读写信号RD、WE和命令寄存器、控制寄存器的选择信号LDOR，LDCR的管脚相连，用于控制该专用集成电路的命令寄存器、控制寄存器和数据寄存器的读写操作，上述数据信号线则与该专用控制器集成电路的数据线管脚直接对应连接；该专用控制器集成电路的输出控制信号则直接与软盘驱动器相连接。
2.如权利要求1所述的普及电脑，其特征在于上述电脑游戏机控制电路中的游戏机专用控制器集成电路可以选用台湾联华公司的型号为UM6561或与其兼容的型号产品。
3.如权利要求1所述的普及电脑，其特征在于上述软盘驱动器专用控制器集成电路芯片可以选用高士达(Gold StaR)公司的GM82C765B型号或与其兼容的型号产品。
4.如权利要求1所述的普及电脑，其特征在于上述软盘驱动器专用控制器集成电路可以外接16MHZ的晶振作为其主频CLK1信号。
5.如权利要求1所述的普及电脑，其特征在于上述软盘驱动器是指目前与IBM系列微机兼容的、通用标准的3.5英寸软盘的驱动器。
6.如权利要求1所述的普及电脑，其特征在于在机壳后侧中间留有称之为扩展舱的空间，在其后侧背面侧壁上开设有扩展孔。
7.如权利要求1所述的普及型电脑，其特征在于可以通过RF输出接口连接家用彩色电视接收机或通过视频接口联接中华学习机系列的单色显示器(分辨率为320×200)作为其显示器。
8.如权利要求1所述的普及型电脑，其特征在于上述软盘驱动器的软盘存取口安设在机壳后侧的侧壁上，与其对应的另一侧壁上则设有两个操纵器手柄的插入口。
9.如权利要求1所述的普及型电脑，其特征在于上述机壳的外形几何尺寸为长为470mm，宽为275mm，高为15-35mm。
专利摘要一种普及型电脑，是在电脑游戏机基础上增设101标准键盘、磁带录音机和彩电、打印机构成其输入输出设备、利用学习卡扩展其内部存储器容量，再增设软盘驱动器构成其外部辅助存储器，由此组成电脑的基本硬件配置，再辅以相应的系统软件和应用软件支撑，构成结构新颖、售价低廉、性能价格比优的普及型电脑。该电脑的控制电路设计灵巧、结构简单、工作可靠，是颇有推广应用前景的新一代电脑。
文档编号G06F17/00GK2224437SQ9520089
公开日1996年4月10日 申请日期1995年1月20日 优先权日1995年1月20日
发明者祝维沙, 韩玉文 申请人:北京市西城区裕兴机械电子研究所