ゲームポート

ゲームポート

サウンドカードのDA-15コネクタ
タイプ	ジョイスティック入力ポート
生産履歴
デザイナー	IBM
代替品	USB
一般仕様
ホットプラグ可能	はい
外部の	はい
ピン	15
コネクタ	DA-15
ピン配置
ピン1	+5V	+5V DC
ピン2	B1	ボタン1
ピン3	X1	ジョイスティック1のX軸（0～100 kΩ）
ピン4	グランド	B1用グラウンド
ピン5	グランド	B2のグラウンド
ピン6	1年生	ジョイスティック1のY軸（0～100 kΩ）
ピン7	B2	ボタン2
ピン8	+5V	+5V DC
ピン9	+5V	+5V DC
ピン10	B3	ボタン 3 (ジョイスティック 2 の場合は B1)
ピン11	X2	ジョイスティック2のX軸（0～100 kΩ）
ピン12	グランド	ボタン3と4のグランド（またはMIDI出力）
ピン13	Y2	ジョイスティック2のY軸（0～100 kΩ）
ピン14	B4	ボタン 4 (ジョイスティック 2 の場合は B2)
ピン15	+5V	+5 V DC (または MIDI 入力、未接続の場合もあります)

ゲーム ポートは、 1980 年代から 1990 年代にかけてIBM PC 互換機やその他のコンピュータ システムに搭載されていたデバイス ポートです。1990年代後半に USBに取って代わられるまで、ジョイスティック入力やMIDIデバイス用の従来のコネクタでした。

ゲーム ポートは、当初は専用のゲーム コントロール アダプタ 拡張カード上にありましたが、後に PCサウンド カードに統合され、さらに後には PC のマザーボード上にも統合されました。USB への移行中、多くの入力デバイスがゲーム ポートを使用し、ゲーム ポートのないシステム用に USB アダプタ ドングルが同梱されていました。

IBM がゲーム ポートを開発していた当時は、コントローラ ポートの業界標準は存在しなかったが、Atari ジョイスティック ポートはそれに近いものがあった。このポートは 1977 年にAtari Video Computer Systemで導入され、その後VIC-20 (1980)、Commodore 64 (1982)、Amstrad のPC1512 (1986) でも使用された。

IBMの設計とは対照的に、Atariポートは主にデジタル入力用に設計されていた（2軸/4接点のデジタルジョイスティックのペア、それぞれに1つのプッシュボタントリガー付き）。アナログ接続はパドル用のみであった^[1]。ただし、ポートごとに2つのアナログ入力があったため、理論的には各ポートで2軸アナログジョイスティック、タッチパッド、トラックボール、またはマウスをサポートできた^[1]（これらのうちいくつかは最終的にAtariシステム用に開発された）。^{[2] [3] [4]}

Apple II、^[5] BBC Micro、^[6] TRS-80 Color Computer、^[7]およびその他の人気の8ビットマシンはすべて、互換性のない異なるジョイスティックとポートを使用していました。ほとんどの点で、IBMの設計は既存の設計と似ているか、より先進的でした。

IBM PC ゲーム ポートは、1981 年にオリジナルのIBM PCが最初に発売されたときに、ゲーム コントロール アダプタと呼ばれるオプションの 55 ドルの拡張カードの形で初めて登場しました。^{[8] [9]この設計により、1 つのポートに 4 つのアナログ軸と 4 つのボタンが配置され、特殊な「Y スプリッタ」ケーブルを介して 2 つのジョイスティックまたは 4 つの}パドルを接続できるようになりました。^[10]

もともとスロットを1つ占有するアドオンとしてのみ利用可能だった^[8]ゲームポートは、IBM PCの初期には比較的まれであり、ほとんどのゲームはキーボードを入力として使用していました。IBMはPC用に独自のジョイスティックをリリースしなかったため、状況は改善しませんでした。最も一般的なデバイスはKraftジョイスティックで、これはもともとApple II用に開発されましたが、ケースの背面に別のボタンを追加することで簡単にIBMに適応できました。IBMが最終的にIBM PCjr用にジョイスティックをリリースしたとき、それはKraftスティックのバージョンでした。ただし、互換性のない2つの7ピンコネクタを使用してコンピューターに接続し、マシンの背面にあるより大きなマルチピンコネクタの一部として機械的に接続されていました。^[11]これにより、Yアダプタが不要になりました。^[12] Atariスタイルの「デジタル」スティック用のアダプタもこの時代に一般的でした。^[13]

ゲームポートは1980年代半ばにやや普及した。電子密度の向上により、ますます機能性を高めた拡張カードが作られるようになったためである。1983年までには、メモリ、ゲームポート、シリアルポートとパラレルポート、リアルタイムクロックを1枚の拡張カードにまとめたカードが一般的になった。^[14]コンボ拡張カードの時代は1980年代後半までにほぼ終わりを迎え、プラグインボードで通常提供される個別の機能の多くがマザーボード自体の一般的な機能となった。ゲームポートは、常にサポートされているポートセットの一部であったわけではない。

しかし、1989年に最初のSound Blasterが登場したことで、ゲームポートの使用が大幅に増加しました。サウンドカードは主にコンピュータゲームで使用されていたため、Creative Labsはこの機会を利用してカードにゲームポートを搭載し、オールインワンのゲームソリューションを生み出しました。同時に、ポート上の冗長なピン12と15を再利用して、外部MIDIポートアダプタを駆動するのに十分なパフォーマンスを持つシリアルバスを作成しました。MPU-401などの以前のMIDIシステムでは、専用の拡張カードと複雑な外部アダプタを使用していましたが、Sound Blasterでは安価なアダプタだけで同じ結果が得られました。^[15]年末までに、Sound BlasterはPCで最も売れている拡張カードとなり、ゲームポートは幅広いソフトウェアサポートを受けるようになりました。

ノート PC を除いて (ノート PC 向けには各社がパラレル ポートまたはシリアル ポート用のジョイスティック アダプターをリリースし、カスタム ソフトウェア ドライバーが必要でした^[16])、1990 年代初頭まで、ゲーム ポートはサウンド カードで広くサポートされていました^[12]。マザーボードが独自のサウンド サポートを追加するにつれて、ゲーム ポートは次第に組み込み機能になっていきました。この状況は 1990 年代後半まで続き、その頃には統合サウンド サポートがサード パーティ製サウンド カードに大きく取って代わっていました。2000 年代初頭までには、このようなサポートが広く普及したため、新しいサウンド カードではゲーム ポートが省略されるようになりました。これは、使用されるマシンが既に MIDI などのサポートを備えていることが確実だったためです。最初のモデルから 2001 年 8 月までのすべての Sound Blaster カードにはゲーム ポートが含まれていました。2001 年、Sound Blaster Audigy はゲーム ポートをカードのヘッダーに接続する 2 番目の拡張スロットに移動しました^{[17] [循環参照]}

1996年に初めてUSB規格が導入されたが、これはゲームポートが提供する役割に真っ向から狙いを定めたものだったが、当初は市場への影響は小さかった。その後、レガシーポートを廃してUSBを採用したiMacが発売され、市場でUSBが急速に普及し始めた。^[18]これにより、USBを使用する新しいゲーム機器が登場するとともに、アダプタも大量に登場した。例えば、1997年のMicrosoft Precision Proジョイスティックは、ゲームポートコネクタを使用するバージョンで再導入されたが、USBアダプタも同梱されていた。^[19] USBが急速に普及したため、翌年の1998年にPrecision Pro 2が発売されたときには、これは不要になっていた。2000年までに、ゲームポートは、今では時代遅れの機器との下位互換性のためだけのものとなった。

Microsoft WindowsはWindows Vistaでゲームポートのサポートを中止しましたが、^[20] USBコンバーターが回避策として機能します。

ゲームポートのDA-15コネクタには、合計4つのアナログチャンネルと4つのボタンの入力が含まれています。これらはほとんどの場合、それぞれ2つのボタンを備えた2つのジョイスティックとして実装されていましたが、同じ入力を使用して、それぞれ1つのボタンを備えた4つのパドルコントローラー、または2つのアナログスティックと4つのボタンを備えた単一のゲームパッドをサポートすることもできます。ポートには、合計4つの+5V電源を含む冗長ピンと、ほとんどのボタン用の個別のグランドが含まれています。Atariなどのほとんどの同様のゲームポートでは、すべてのチャンネルに単一の+5Vとグランドが使用されています。^[21]

ゲームポートはもともと専用のISAカードに搭載されていました。1990年代初頭、ゲームポートが専用拡張カードからPC I/Oまたはサウンドカードに移行して以来、これらのコネクタは通常、MIDI機器用のコネクタとしても使用されています。元の規格の冗長な+5VおよびGNDピンのうち2つは、これを可能にするためにMIDI入力と出力に再専用化されました。ゲームポートをMIDI機器で使用するには、必要なオプトアイソレーションハードウェアと互換性のあるコネクタを備えたブレークアウトケーブルが必要です。通常、これらはオスとメスのDA-15と2つのオス5ピンDINコネクタで構成されます。多くのサウンドカードでは、ゲームポートのMIDI機能はRoland MPU-401 MIDIインターフェース（UARTモードのみ）に基づいていましたが、一部の古いサウンドカード（特にオリジナルのSound BlasterとSound Blaster Pro）は、MPU-401と互換性のない独自のインターフェースを使用していました。^[22]

アナログ チャネルは、ラインに電圧を送り、コントローラのポテンショメータ(この場合は 100,000 オーム) を経由してコンデンサに流すことで読み取られます。コンデンサの電圧が特定のしきい値を超えるまでの時間を計測することで、値が読み取られます。速度はポテンショメータの抵抗値 (つまり物理的な位置) によって異なります。同様のアナログ チャネルを持つ Atari ポートでは、ビデオ クロック回路という便利なタイマーが用意されています。PC では、ビデオ機能は通常拡張カードで提供されるため、同様のクロックはありません。代わりに、ソフトウェア ルーチンで、まずゲームポートに IO 書き込みを発行してコンデンサの放電を開始し、次にゲームポートを継続的にポーリングしてコンデンサが再び充電されるまでの時間を測定する必要があります。オリジナルのIBM式では、時間 = 24.2 μs + 0.011 (r) μs ^[23]となり、100Kohmのポテンショメータを想定すると、このプロセスは1回の読み取りにつき最大1.1msかかる可能性があり、ジョイスティックの位置を1秒間に60回読み取るとすると60ms以上かかる可能性があります。この大きなオーバーヘッドが、オリジナルのGameportをPCで使用すると、CPU速度に関係なくCPU時間が最大10%消費される可能性がある理由でした。^[24]

当初、ジョイスティックを実行するための標準化されたソフトウェアは存在せず、アプリケーションはゲーム ループの一部として、スティックに関連付けられた既知のポートをポーリングしていました。ただし、アクティブなデバイスの検索と列挙、調整など、多くのハウスキーピング タスクの実装は、それらを使用するすべてのアプリケーションに委ねられていました。これはWindows 95で変更され、これらの値を保持し、アプリケーションがこれらのデバイスを見つけやすくするための標準化されたWindows レジストリエントリが導入されました。DirectXは、DirectInput を介して「ジョイスティック ミニ ドライバー」によってオプションをさらに拡張し、いくつかの新しい機能を追加しました。これらの中には、最大 6 つのアナログ軸、視点ハット、最大 64 個のボタンのサポートがありました。また、ゲーム ポートだけでなく、任意のインターフェイスを使用して接続できる、最大 16 個のデバイスもサポートされました。^[25]

• Atari ジョイスティック ポート
• USBヒューマンインターフェースデバイスクラス

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