Robot Beyin: Bir Akşam Tek Kartlı Bir Bilgisayar Oluşturun: 11 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Picaxe veya Arduino'nuzda hafızanız mı bitti? Ama bir PC iş için fazla mı? C, Basic, Forth, Pascal veya Fortran gibi dillerde programlanabilen bu açık kaynaklı tek kartlı bilgisayara bir göz atın. Bu kart ucuz IC'ler kullanır ve lehimlenmesi kolay olması için kasıtlı olarak büyük çipler kullanır. 1970'lerin sonundan 1980'lerin ortalarına kadar popüler olan bir Z80 üzerinde çalışan CPM adlı bir işletim sistemi kullanır. Sonuç olarak, programlama dilleri, elektronik tablo programları ve kelime işlemcileri dahil olmak üzere en az bir gigabayt yazılım mevcuttur. CPM, metin tabanlı bir işletim sistemidir ve DOS'un basit bir sürümüdür. Bu kart, son derece karmaşık bir robot veya ev otomasyon sistemi kuruyorsanız ve pics, arduinos ve atmegas gibi tek çipli bilgisayarların sadece sahip olmadığını bulmaya devam ediyorsanız mükemmeldir. hafıza. Modern teknoloji, sabit sürücülerin ve disket sürücülerin tek bir bellek yongasında var olabileceği ve eskiden üç fazlı bir güç kaynağına ihtiyaç duyan bilgisayarların artık pillerle çalışan bir kart üzerinde taklit edilebileceği anlamına gelir. Tüm dünyada bir dizi N8VEM kartı üretiliyor. bir grup arkadaş canlısı meraklı tarafından https://groups.google.com.au/group/n8vemBoard'lar açık kaynaklı bir tasarımdır ve kendinizinkini oluşturabilir veya maliyet fiyatına (20$) ABD'deki bir meraklıdan satın alabilirsiniz. Epromlar önceden programlanmış olarak satın alınabilir veya kendinizinkini programlayabilirsiniz. Gelin bir tanesini bir araya getirelim ve neler yapabileceğini görelim…

1. Adım: Google Grubuna Katılın

groups.google.com.au/group/n8vem grubuna göz atabilirsiniz, ancak gruba katılmak için bir istek gönderirseniz tartışmaya katkıda bulunabilirsiniz. Bir dosya kütüphanesi ve çok sayıda çalışma tahtası resmi var. Birkaç hafta önce gruba bir mesaj gönderdim ve katılmak istedim. Bir tahta sipariş ettim ve bir hafta sonra geldi, bu da ABD'den Avustralya'ya oldukça hızlı. Buraya https://n8vem.googlegroups.com/web/TestPrototype_BOM_PART-LIST.lst?gda=6DMrhVQAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRLVYTZaCdyJias028kLbDjM7mHeIlRNZNuWyWm5kKNAJr2D8gD3ctlIYKczaAghgqdUwk_6Qi3BU8HCN0q6OYwM6JXPqrFQS5SIfKND7QsaYYQuite gelen parçalar listesi var bu yüzden birkaç mağaza Digi-Key, JAMECO dahil parçaları var, bir çok parça yoktu ve Futurlec. Tüm mantık yongaları LS parçaları olarak belirtilmiştir. LS biraz eski bir okul ve çipler daha fazla güç kullanıyor ve sıcak çalışıyor. Daha modern HCT serisi için tüm LS çiplerini değiştirdim. HCT doğrudan uyumludur ancak çok daha az güç kullanır. Benzer şekilde, bir CMOS Z80, bir CMOS UART (16C550) ve bir CMOS giriş/çıkış yongası (82C55) için gittim. Kart, parçalarla yaklaşık aynı zamanda geldi ve lehimlemeye başlama zamanı geldi.

Adım 2: Kartı Lehimleyin

Lehimleme oldukça kolaydı ve bir buçuk saatte yapıldı. Büyük yongaları yuvaya yerleştirmeye ve daha küçük yongaları doğrudan lehimlemeye karar verdim. En büyük sorun, tüm çip pimlerini tahtaya sığacak şekilde hafifçe bükmekti. İhtiyacım olmayan gerçek zamanlı bir saat çipi var, bu yüzden onu dışarıda bıraktım. Daha sonra eklenebilir. Ayrıca kartıma DC fiş ve 5V regülatör taktım. Bu kart o kadar verimlidir ki regülatör üzerinde bir soğutucuya bile ihtiyaç duymaz. 9V'luk bir duvar siğilden çıkardım. Eprom'un penceresinin üzerinde bir etiket var, yoksa güneşe çıkarsa silinebilir. Şematik burada https://n8vem.googlegroups.com/web/Printing+TestPrototype- sch.pdf?gda=MaRhCFMAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRLnTJP08ZxIX8TVeSmRPYsxGLTiGlLa5mMzgNTsMYdvKCD3Kr1rUv-XML38vqpBkuybcVT3VtYGKLcoQ-_l-8'i gerçekten anlamanız gerekir. Ancak 64K elde etmek için 8 RAM yongası olan ilk bilgisayarımla karşılaştırmayı faydalı buldum. Bu kartta tek bir çipte yarım meg var. CPU bir Z80'dir. Z80, 8080 yongasından geldi ve 8080 ayrıca 8086, 80286'dan 80586'ya kadar çıktı, patent ofisi numaraların patentini alamayacağınızı söylediği için pentium olarak adlandırıldı. Bir Z80'deki 8080 makine kodu talimatları, modern bilgisayarlarda hala mevcuttur.

Adım 3: Eprom'u Programlayın

Bir eprom programlamak istemiyorsanız, kartı aldığınızda her zaman önceden programlanmış bir tane satın alabilirsiniz. Ama programlanmış epromları başka projelerde kullanabileceğimi düşündüm, bu yüzden bir programcı ve bir silgi aldım. Bunlar eskiden binlere mal oluyordu. Ancak programlayıcıyı nakliye dahil 34 dolara aldım (ebay'de eprom programlayıcıyı arayın) ve silgi nakliye dahil 25 dolardı. Programcı kendi yazılımı ile birlikte gelir ve eğer ona çip numarasını söylerseniz, size çipi nasıl yerleştireceğiniz ve tüm anahtarları nasıl ayarlayacağınız konusunda bir resim verir. Epromlar boş çıkıyor, ama bir tane programladım, sonra 5 dakikalığına sildim ve yeniden programladım, sadece çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için. Rom görüntüsünün tamamı burada https://n8vem.googlegroups.com/web/ROMIMAGE.zip?gda =5RkX1kEAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRLTpwShSoH8O7HvxGhdHl1lXeXmbZQXujx0V3ulhJIKNrhtrFcBixfottYTQUy-Muj7WbB0sAndVAO2Hmgtm1PE2 işletim sistemi ve bazı kullanışlı dosyaları içerir. Bir çipe girmesi dışında, XP kurulum diskiniz gibidir. Dosyayı açın, programlayıcıyı çalıştırın,.bin dosyasını yükleyin ve çipi programlayın. Geçtiğini kontrol etmek için verileri tekrar okuyabilirsiniz. Bu programcının tek özelliği, paralel bir bağlantı noktasına ihtiyaç duymasıdır. Bazı yeni bilgisayarlarda paralel bağlantı noktası yoktur. Kendime bir paralel bağlantı noktası uzatma kablosu yaptım, böylece bilgisayarın arkasına ulaşmaya devam etmek zorunda kalmadım. IDC D25 fişi, IDC D25 soketi ve 2 metre şerit kablodan oluşur. Fişi konektöre sıkıştırmak için bir mengene kullanın. Satın aldığım willem programcısı 1 megabaytlık bir eprom programlamak için gereken tüm ayarları göstermiyor. Alt tarafa yakın çipin solunda, bir jumper'ın hareket ettirilmesi gerekiyor. Ayarlar, kılavuz bölümünde Willem PCB5.0 Manual.html adlı bir dosya olan kılavuzdadır. Bu, ayarlarda çok daha fazla ayrıntıya sahiptir.

Adım 4: Seri Kabloyu Bağlayın

2. adıma geri dönerseniz seri kabloyu resimde görebilirsiniz. Bunun üç parçası var: 1) Bilgisayarın arkasından gelen uzatma kablosum. Bu gökkuşağı kablosu. Bunu, bir D9 IDC fiş ve priz kullanması dışında, programlayıcı ana uzatma kablosuyla aynı şekilde yaptım. Sürekli bilgisayarın arkasına uzanmak zorunda kalmamak gerçekten yararlıdır. Uzatma kablosunun bir ucunda dişi, diğer ucunda erkek vardır.2) Boş bir modem. Bu kadın-kadın bağlantısıdır. Devreyi buradan aldım https://www.beyondlogic.org/serial/serial.htm (biraz aşağı kaydırın). Esasen, boş bir modem 7 ve 8 numaralı pinleri birleştirir, 1, 4, 6 numaralı pinleri birleştirir ve 2 ve 3 numaralı pinleri değiştirir. 9 pinli bağlantı daha sonra 3 telli bir bağlantı haline gelir - toprak, veri iletir ve veri alır. RS232.3) Karttaki 10 pinli bir başlığı D9 erkek konektöre basitleştirir. Bununla ilgili daha fazla bilgi bir sonraki sayfada. Şematikte, soldaki erkek D9 PC'ye bağlanır. Boş modem, fişlerdeki bağlantılarla dişiden dişiye bağlantıdır. Tüm bunları çok daha az fişle bağlayabilirdim ama boş modemi başka projelerde kullanacağım.

Adım 5: Seri Başlığı Bağlayın

Kart üzerindeki başlık, bir IDC 9 yollu şerit kabloya ve ardından bir D9 erkek fişe gidecek şekilde tasarlanmıştır. Tek püf noktası, 10 yollu başlığın 10 yollu şerit kablo alacak şekilde tasarlanmış olmasıdır. 9 yollu kablo kullanırsanız, eksik kablo için bir boşluk vardır. Bunu açıklığa kavuşturmak için yakından çektim. Doğru bağlarsanız, karttaki pin 1, D9'daki pin1'e gider. D9 üzerindeki Pin 5, kart üzerindeki toprağa bağlanmalıdır. Bu ikisi bağlanırsa, kabloların geri kalanı da iyi olacaktır.

Tel 1, şerit kablonun her iki görünümünün solundadır. İsterseniz renkli şerit kablo kullanabilirsiniz. IDC fişindeki dağınık kısım, sıcakta eriyen yapıştırıcıdır. Muhtemelen gerekli değil ama işleri biraz daha güçlendiriyor.

6. Adım: Bazı Yazılımları İndirin

Kartta bazı yazılımlara ihtiyacımız var ve programları indirmeden önce bir modem programına ihtiyacımız var. Yıllardır var olan bir standart olan xmodem'i kullanacağız. Xmodem bir CPM programı olarak bulunur ve hiperterminal gibi PC programlarında birçok biçimde bulunur. Böylece bunu eski ve yeni teknoloji arasında iletişim kurmak için kullanabiliriz. https://n8vem.googlegroups.com/web/xm50_LB1.zip?gda=O2tYn0EAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRL1RQ8Aj5bHZQJ6hxcf7VyVbwBih-m421sIN3Oibiyd_vhtrFcBixfottYTQUy-Muj7WbB0sVAO2Hmgtm1PE2xNgUnzip onu ve iki dosya alacak: Let buralı Xmodem altıgen dosyasını kapmak..hex ile bitene ihtiyacınız var. Şimdi bunu tahtaya göndermemiz gerekiyor. Bu tek kartlı bilgisayar için bir monitör ve klavyeyi taklit eden bir terminal programına ihtiyacınız var. Windows'ta genellikle başlat/programlar/aksesuarlar klasöründe gizlenen hiperterminal adında bir tane vardır. Veya hiperterminal özel kullanabilirsiniz. Veya Teraterm. Veya mutlak telnet. Veya conex adlı dos tabanlı bir program. Etrafta çok sayıda terminal programı var çünkü geniş banttan önce internete böyle bağlandınız. Hiper terminali çalıştıralım. Size üç ekran verecek ve tüm ayarların doğru olması gerekiyor! Bunu bir kez girdikten sonra, bu oturumu kaydedebilirsiniz ve.ht ile biten küçük bir dosya oluşturacaktır. Daha sonra o dosyaya tıklarsanız (daha sonra bulabilmek için masaüstüne sürükleyin), hiperterminali başlatır. doğru ayarlar. İlk ekran=bağlantıyı adlandırın. SBC olarak adlandırın ve bir simge seçin. İkinci ekran. com portunu ayarlayın. Bilgisayarım, kurulum ekranında varsayılan olarak COM2'ye ayarlanıyor ve COM1 olarak değiştirilmesi gerekiyor. Devam edin ve COM1. Third ekranına geçin. Baud hızları vb. Saniyedeki bit sayısını 9600'e ayarlayın. 8 Veri biti. Hiçbirine Parite. Dur bitleri 1'e ve Akış kontrolü Yok'a. Muhtemelen sadece saniyedeki bit sayısını ve Akış Kontrolü'nü değiştirmeniz gerekecektir. Şimdi terminal ekranı ile karşılaşacaksınız. Kartı seri bağlantı noktasına bağlayın ve açın, bir hoş geldiniz mesajı almalısınız. Değilse, Google grubuna girin ve biraz yardım isteyin. Şimdi yönetim kuruluyla konuşma zamanı!

7. Adım: Xmodem'i İndirin

Pil destekli ram çipini satın aldıysanız, bunu yalnızca bir kez yapmanız gerekecektir. Gerçekten de, diğerleri bunu eprom çipine koymak için çalışıyorlar, bu yüzden çok yakın bir gelecekte bunu yapmanız gerekmeyebilir. > isteminde h yazın

Başka bir şey yazmayın. Enter yazmayın. Yalnızca tek bir h, küçük veya büyük harf. İmleç bir satır aşağı inecek ancak başka bir şey olmayacak. Şimdi Transfer menüsündeki hiperterminal programının en üstündeki tıklayın. Metin Dosyası Gönder'e tıklayın. Dosya Adı'nda, indirdiğiniz xmodem'in onaltılı kopyasını bulmak için gözat'ı kullanın. Adı XM50LB1. HEX'tir. Bulmak için *.txt için varsayılan aramayı *.hex olarak değiştirmeniz gerekebilir. Tamam'a tıklayın ve ekranda yaklaşık 30 saniye boyunca birçok sayı geçecektir. Onlar durana kadar bekleyin. Ardından, c harfine tekrar giriş yapmadan bir kez basın. 2 saniye bekleyin ve A> istemiyle BGBM'de olacaksınız. Şimdi aşağıdakini yazın ve enter tuşuna basın: Save 40 b:xm.com Şimdi B: yazın ve B sürücüsüne geçmek için girin ve bir B> istemi alacaksınız. Şimdi DIR yazın ve dosyaları listelemek için girin. Bu bilgisayarda A, B ve F olmak üzere üç sürücü vardır. Sürücü harfini, ardından iki nokta üst üste, ardından enter ve ardından DIR yazarak her birinde ne olduğunu görebilirsiniz. Resimde bir ekran görüntüsü gösteriliyor.

Adım 8: Bazı Yazılımları Alın

Orada çok sayıda CPM yazılımı var. Eghttps://www.loomcom.com/cpm/cpm_cdrom/https://www.gaby.de/ecpmlink.htmAma basit bir şey deneyelim. Birkaç sayı eklemek ve cevabı yazdırmak için Basic'i alalım. Bunu yapmak için Basic'in bir kopyasına ihtiyacımız var. Bir sürü kopya var, ama biraz teğet geçelim ve Altair simülatörü hakkında konuşalım. Bu küçük program, bir PC'de çalışan bir CPM makinesinin tam bir öykünmesidir. Geniş bir yazılım kitaplığına sahiptir, disk boyutunda bölümlere uygun şekilde paketlenmiştir ve derleme yaparken çok kullanışlı olan gerçek bir CPM bilgisayarından çok daha hızlı çalışır. Simülatör burada:https://www.schorn.ch/cpm/intro.phpYazılımı indirin ve en az CPM2.2 disk görüntüsünü ve sayfanın yaklaşık yarısında Temel görüntüyü indirin. Hepsini aynı dizine koyun. Oradayken C Cobal, Fortran, Pascal gibi diğer tüm dillere göz atın. AltairZ80.exe programını çalıştırırsanız, bir dos penceresi göreceksiniz. basic.dsk dosyasını indirdiyseniz, bunu simülatörde Do basic komutuyla çalıştırabilirsiniz. Sonra dosyaları listelemek için DIR (A: ve B: sürücüsündekiler) MBASIC istiyoruz ve A sürücüsünde oturuyor. Bunu bir PC dizinine kopyalamak için W MBASIC. COM yazın ve bu dosyayı dosyaya kaydedecektir. altair programının bulunduğu dizin. Dosyaları PC'den altair simülatör disklerine aktaran R komutu ile tersini yapabilirsiniz. Gerçekten de, CPM ile oynamak istiyorsanız, bu, herhangi bir şey oluşturmak veya satın almak zorunda kalmadan bunu yapmanın harika bir yoludur. Dosyaları sanal diske kaydetmek istiyorsanız, bir ctrlE (kontrol tuşu ve E). Bu çıkar ve kaydeder. Herhangi bir değişikliği kaydetmek istemiyorsanız, sağ üst köşedeki X ile pencereyi kapatmanız yeterlidir.

Adım 9: MBASIC. COM Dosyasını Panoya Taşıyın

Basic'i tahtaya aktaralım.

Hiper terminal oturumunda, B: sürücüsüne gidin ve XM R MBASIC. COM yazın ve girin. Bu, xmodem programını başlatacak ve orada oturup bir dosyanın gelmesini bekleyecektir. Şimdi hiper terminal menüsüne gidin ve Aktar'a ve ardından Dosya Gönder'e tıklayın. MBASIC. COM dosyasına göz atın. Protokol bölümünde Xmodem'i seçin. Hiperterminalde aşağı üçüncüdür. Gönder'e tıklayın ve birkaç saniye sonra dosya gidecek. Yaklaşık bir dakika sürer. Çalışırsa, B> istemini almalısınız. Orada olup olmadığını kontrol etmek için DIR yazın. (Ekrandaki tüm B>'yi yoksay - yanlışlıkla enter tuşuna birkaç kez bastım)

Adım 10: Basic'i Çalıştırın ve Bir Program Yazın

Artık Basic'i tahtada çalıştırabilir ve küçük bir program yazabiliriz. Örneğin mbasic10 A=2020 B=3030 C=A+B40 print "Cevap: ";CRUNSave "MYPROG", ANartık çalışan bir bilgisayarımız var.

Adım 11: Bir Programı Derleyin

Gerçekten hevesli hissediyorsanız, bir program derleyebilirsiniz. Bu, bir.com (bir PC'deki.exe'nin eşdeğeri) üretir. Com dosyaları bağımsız programlar olarak çalıştırılabilir ve hatta kart başladığında otomatik olarak çalışacak şekilde ayarlanabilir. Artık kart, bir PC'ye bağlanmaya gerek kalmadan bağımsız bir kontrolör olarak işlev görebilir. N8VEM kartı, kart üzerindeki programları derleyebilir veya altair simülatörünü kullanabilirsiniz. İkincisi daha hızlı ama gerçekten önemli değil. Programları derlemek istiyorsanız, aşağıdakilere ihtiyacınız vardır:MBASIC. COM, BRUN. COM L80. COM BCLOAD, BASLIB. REL VE BASCOM. COMC biraz farklıdır, ancak bence hala L80 linker kullanıyor. Bir programın nasıl yazılacağı, derleneceği ve çalıştırılacağı ile ilgili ekran görüntüsüne bakın. Ve bizi izlemeye devam edin, çünkü yakında sabit diskler, mini LCD ekran, klavye arayüzü ile eski bir vga monitör https://www.tvterminal.de/index.html#english kullanan bir ekran, bir flash sürücü ve giriş ve çıkış kartları!