Nintendo Entertainment System (NES): Gamepad

Das NES wurde standardmäßig mit Gamepads bespielt, die ein digitales Steuerkreuz und die Tasten A, B, Start und Select besaßen.

Die acht Tasten des Gamepads sind mit den Eingangsleitungen eines 8-bit Shift-Registers vom Typ 4021 verbunden. Die Eingangsleitungen sind über Pull-Up-Widerstände mit der Versorgungsspannung verbunden, wodurch sie auf HIGH gehalten werden. Wird eine Taste gedrückt, so wird über den Taster eine Verbindung der Eingangsleitung zur Masse hergestellt, wodurch die Eingangsleitung auf LOW gezogen wird.

Die Konsole fragt den Controller in regelmäßigen Abständen ab, indem zunächst die Out-0-Leitung kurzzeitig auf HIGH gezogen wird. Dadurch wird der Latch des Shift-Registers aktiviert und der aktuelle Zustand aller Eingangsleitungen im Register zwischengespeichert. Der Zustand der Eingangsleitung D7 steht dabei sofort am Ausgang Q7 zur Verfügung und wird über die Data-Leitung an die Konsole übermittelt.

Um den Zustand der weiteren Eingangsleitungen zu übertragen, wird die Clock-Leitung fortwährend zwischen HIGH und LOW umgeschaltet. Immer wenn von LOW nach HIGH umgeschaltet wird, werden die Daten im Register um eine Stelle weitergeshiftet. Somit werden in Folge die Zustände der Eingangsleitungen D6, D5, D4, D3, D2, D1 und D0 über die Data-Leitung übertragen. Die freien Stellen im Register werden mit Daten aufgefüllt, die über die serielle Eingangsleitung übertragen werden. Diese liegt beim NES-Gamepad jedoch dauerhaft auf Masse, weshalb nach der Übertragung von D0 nur noch LOW-Zustände übertragen werden.