Otak Robot: Bina Komputer Papan Tunggal pada Petang: 11 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:13

Kehabisan memori pada Picaxe atau Arduino anda? Tetapi PC terlalu banyak untuk pekerjaan itu? Lihatlah komputer papan tunggal sumber terbuka ini yang dapat diprogramkan dalam bahasa seperti C, Basic, Forth, Pascal, atau Fortran. Papan ini menggunakan IC yang murah dan sengaja menggunakan cip besar sehingga mudah disolder. Ia menggunakan sistem operasi yang disebut CPM berjalan pada Z80, yang popular pada akhir 1970-an hingga pertengahan 1980-an. Akibatnya, sekurang-kurangnya ada gigabait perisian yang tersedia termasuk bahasa pengaturcaraan, program spreadsheet dan pemproses kata. CPM adalah sistem operasi berasaskan teks dan merupakan versi mudah DOS. Papan ini sangat sesuai jika anda membina sistem robot atau automasi rumah yang sangat kompleks dan terus mencari bahawa komputer cip tunggal seperti gambar, arduino dan atmegas tidak mempunyai ingatan. Teknologi moden bermaksud bahawa cakera keras dan cakera liut boleh wujud pada cip memori tunggal, dan komputer yang dulu memerlukan bekalan kuasa tiga fasa kini dapat ditiru pada papan yang dikuasakan oleh bateri. Sejumlah papan N8VEM sedang dibina di seluruh dunia oleh sekumpulan penggemar mesra https://groups.google.com.au/group/n8vemBoard adalah reka bentuk sumber terbuka, dan anda boleh membina sendiri atau membeli dari peminat di AS dengan harga kos ($ 20). Eproms boleh dibeli dengan pra-program atau anda boleh memprogram sendiri. Mari kita satukan dan lihat apa yang dapat dilakukannya …

Langkah 1: Sertailah Kumpulan Google

Anda boleh melayari kumpulan https://groups.google.com.au/group/n8vem tetapi jika anda menghantar permintaan untuk menyertai kumpulan tersebut, maka anda boleh menyumbang kepada perbincangan. Terdapat perpustakaan fail dan banyak gambar papan kerja. Saya menghantar mesej kepada kumpulan itu beberapa minggu yang lalu dan meminta untuk bergabung. Saya menempah papan dan tiba seminggu kemudian, yang cukup cepat dari AS ke Australia. Saya tidak mempunyai banyak bahagian, jadi saya mendapat senarai bahagian-bahagian dari sini https://n8vem.googlegroups.com/web/TestPrototype_BOM_PART-LIST.lst?gda=6DMrhVQAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRLVYTZaCdyJias028kLbDjM7mHeIlRNZNuWyWm5kKNAJr2D8gD3ctlIYKczaAghgqdUwk_6Qi3BU8HCN0q6OYwM6JXPqrFQS5SIfKND7QsaYYQuite beberapa kedai mempunyai bahagian, termasuk Digikey, Jameco dan Futurlec. Semua cip logik dinyatakan sebagai bahagian LS. LS agak lama sekolah dan kerepek menggunakan lebih banyak tenaga dan panas. Saya menggantikan semua cip LS untuk rangkaian HCT yang lebih moden. HCT serasi secara langsung tetapi menggunakan kuasa yang jauh lebih sedikit. Begitu juga, saya memilih CMOS Z80, CMOS UART (16C550) dan cip input / output CMOS (82C55). Papan tiba kira-kira waktu yang sama dengan bahagian-bahagiannya, dan sudah tiba masanya untuk memulakan pematerian.

Langkah 2: Selesaikan Papan

Pematerian cukup mudah dan dilakukan dalam satu setengah jam. Saya memutuskan untuk memasukkan soket besar dan menyisipkan kerepek yang lebih kecil secara langsung. Masalah terbesar ialah membengkokkan sedikit pin cip sehingga sesuai di papan. Terdapat cip jam masa nyata yang tidak saya perlukan sehingga saya meninggalkannya. Ia boleh ditambah kemudian. Saya juga meletakkan palam DC di papan saya dan pengatur 5V. Papan ini sangat cekap bahkan tidak memerlukan heatsink pada pengatur. Saya menjalankannya dari kutil dinding 9V. Eprom mempunyai label di atas tingkapnya jika tidak, ia mungkin akan terhapus jika keluar ke bawah sinar matahari. Skema di sini https://n8vem.googlegroups.com/web/Printing+TestPrototype- sch.pdf? gda = MaRhCFMAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRLnTJP08ZxIX8TVeSmRPYsxGLTiGlLa5mMzgNTsMYdvKCD3Kr1rUv-XML38vqpBkuybcVt-vdtwSbAdAtwbAdTwSbTvSfTvSfTvBfTfXfTfXfTfXfFfFfXf3dFfXf3dF3dF3fFF3d3f3b3a3 Tetapi saya dapati membandingkannya dengan komputer pertama saya yang mempunyai 8 cip RAM untuk mendapatkan 64K. Papan ini mempunyai setengah meg pada satu cip. CPU adalah Z80. Z80 berasal dari cip 8080, dan 8080 juga melahirkan 8086, 80286 hingga 80586, yang disebut pentium kerana pejabat paten mengatakan bahawa anda tidak dapat mempatenkan nombor. Arahan kod mesin 8080 dalam Z80 masih ada di PC moden.

Langkah 3: Program Eprom

Sekiranya anda tidak mahu memprogramkan eprom, anda selalu dapat membeli satu yang diprogramkan semasa anda mendapatkan papan iklan. Tetapi saya fikir saya mungkin menggunakan eprom yang diprogramkan dalam beberapa projek lain jadi saya mendapat programmer dan pemadam. Ini dulu berharga ribuan. Tetapi saya memilih programmer dengan harga $ 34 termasuk penghantaran (cari programmer eprom di ebay), dan penghapusnya $ 25 termasuk penghantaran. Pengaturcara dilengkapi dengan perisiannya sendiri dan jika anda memberitahu nombor cip, ia akan memberi anda gambaran tentang cara memasukkan cip dan mengatur semua suis. Epromos kosong, tetapi saya memprogramnya, kemudian menghapusnya selama 5 minit dan memprogramkannya semula, hanya untuk memeriksa semuanya berfungsi. Seluruh gambar rom ada di sini https://n8vem.googlegroups.com/web/ROMIMAGE.zip?gda = 5RkX1kEAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRLTpwShSoH8O7HvxGhdHl1lXeXmbZQXujx0V3ulhJIKNrhtrFcBixfottYTQUy-Muj7WbB0sVAO2Hmgtm1 dan beberapa sistem operasi ini menggunakan beberapa fungsi NPE Ia seperti cakera pemasangan XP anda kecuali ini masuk ke dalam cip. Buka zip fail, jalankan programmer, muat fail.bin dan atur cip. Anda boleh membaca semula data untuk memastikan data yang dilaluinya. Satu-satunya tangkapan dengan pengaturcara ini adalah bahawa ia memerlukan port selari. Beberapa PC yang lebih baru tidak mempunyai port selari. Saya membina kabel sambungan port selari sehingga saya tidak perlu terus mencapai belakang PC. Ia terdiri daripada palam IDC D25, dan soket IDC D25 dan kabel pita 2 meter. Gunakan naib untuk menekan palam ke penyambung. Pengaturcara willem yang saya beli tidak menunjukkan semua tetapan yang diperlukan untuk memprogramkan eprom 1 megabait. Di sebelah kiri cip berhampiran bahagian bawah, pelompat perlu dipindahkan. Walau bagaimanapun, tetapannya ada di dalam manual, yang merupakan fail bernama Willem PCB5.0 Manual.html di bahagian manual. Ini mempunyai lebih banyak perincian mengenai tetapannya.

Langkah 4: Wire Up Serial Cable

Sekiranya anda kembali ke langkah 2, anda dapat melihat kabel bersiri dalam gambar. Terdapat tiga bahagian untuk ini: 1) Sambungan pelanjutan saya berasal dari bahagian belakang PC. Ini adalah kabel pelangi. Saya membinanya dengan cara yang sama seperti kabel sambungan plumbum pengaturcara kecuali yang menggunakan palam dan soket D9 IDC. Ia sangat berguna untuk tidak perlu terus menggunakan komputer sepanjang masa. Sambungan pelanjutan mempunyai wanita di satu hujung dan lelaki di ujung lain.2) Modem nol. Ini adalah hubungan antara wanita dan wanita. Saya mendapat litar dari sini https://www.beyondlogic.org/serial/serial.htm (tatal ke bawah sedikit). Pada dasarnya, modem nol bergabung dengan pin 7 dan 8, bergabung dengan pin 1, 4, 6 dan pin swap 2 dan 3 ke atas. Sambungan 9 pin kemudian menjadi sambungan 3 wayar - tanah, menghantar data dan menerima data. Ini memudahkan RS232.3) Header 10 pin di papan ke penyambung lelaki D9. Lebih lanjut mengenai ini di halaman seterusnya. Pada skematik, D9 lelaki di sebelah kiri menyambung ke PC. Modem nol adalah sambungan antara wanita dan wanita dengan sambungan dalam palam. Saya mungkin memasang semua ini dengan palam yang jauh lebih sedikit, tetapi saya akan menggunakan modem nol dalam projek lain.

Langkah 5: Wire Up Serial Header

Header di papan direka untuk menuju ke kabel pita IDC 9 way, dan kemudian ke palam lelaki D9. Satu-satunya helah adalah bahawa header 10 arah dirancang untuk mengambil kabel riben 10 arah. Sekiranya anda menggunakan kabel 9 arah, terdapat jurang untuk wayar yang hilang. Saya telah mengambil penjelasan untuk membantu menjelaskan perkara ini. Sekiranya anda memasangnya dengan betul maka pin 1 di papan masuk ke pin1 pada D9. Pin 5 pada D9 harus menyambung ke bumi di papan. Sekiranya kedua-duanya disambungkan, selebihnya wayar juga akan baik.

Kawat 1 berada di sebelah kiri kedua-dua paparan kabel pita. Anda boleh menggunakan kabel pita dengan warna jika anda mahu. Barang yang tidak kemas di palam IDC adalah gam lebur panas. Mungkin tidak perlu tetapi ia menjadikan keadaan menjadi lebih kuat.

Langkah 6: Muat turun Beberapa Perisian

Kami memerlukan beberapa perisian di papan tulis, dan sebelum dapat memuat turun program, kami memerlukan program modem. Kami akan menggunakan xmodem, yang merupakan standard yang telah berlaku selama bertahun-tahun. Xmodem wujud sebagai program CPM, dan terdapat dalam banyak bentuk pada program PC, seperti hyperterminal. Oleh itu, kita boleh menggunakannya untuk berkomunikasi antara teknologi lama dan baru. Mari kita merebut fail hex di XModem dari sini: https://n8vem.googlegroups.com/web/xm50_LB1.zip?gda=O2tYn0EAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRL1RQ8Aj5bHZQJ6hxcf7VyVbwBih-m421sIN3Oibiyd_vhtrFcBixfottYTQUy-Muj7WbB0sVAO2Hmgtm1PE2xNgUnzip dan anda akan mendapat dua fail. Anda memerlukan yang berakhir dengan.hex. Sekarang kita perlu menghantar ini ke dewan. Anda memerlukan program terminal, yang meniru monitor dan papan kekunci untuk komputer papan tunggal ini. Windows mempunyai satu yang disebut hyperterminal yang biasanya bersembunyi di folder permulaan / program / aksesori. Atau anda boleh menggunakan hyperterminal private. Atau Teraterm. Atau absolutetelnet. Atau program berdasarkan dos yang disebut conex. Terdapat banyak program terminal kerana ini adalah cara anda masuk ke internet sebelum jalur lebar. Mari aktifkan hyperterminal. Ini akan memberi anda tiga skrin dan anda memerlukan semua tetapan betul! Sebaik sahaja anda memasukkan ini sekali, anda boleh menyimpan sesi ini dan ia akan membuat fail kecil yang berakhir dengan. Ht. Sekiranya anda kemudian mengklik fail tersebut (seret ke fail tersebut sehingga anda dapat mencarinya kemudian), ia akan memulakan hyperterminal dengan semua tetapan yang betul. Layar pertama = namakan sambungan. Sebut saja SBC dan pilih ikon. Skrin kedua. Tetapkan port com. Komputer saya secara lalai menjadi COM2 pada layar penyediaan, dan ia perlu diubah menjadi COM1. Teruskan dan ubah ke skrin COM1. Third. Baud rate dll Tetapkan bit per saat kepada 9600. 8 Bit data. Pariti untuk Tiada. Hentikan bit ke 1. Dan kawalan Aliran ke Tiada. Anda mungkin hanya perlu menukar bit sesaat dan Flow Control. Sekarang anda akan disajikan dengan skrin terminal. Sambungkan papan ke port bersiri dan hidupkan dan anda akan mendapat mesej selamat datang. Sekiranya tidak, dapatkan kumpulan Google dan minta bantuan. Kini tiba masanya untuk bercakap dengan dewan!

Langkah 7: Muat turun Xmodem

Sekiranya anda membeli cip ram yang disokong bateri, anda hanya perlu melakukannya sekali sahaja. Memang, yang lain berusaha untuk meletakkan ini pada cip eprom jadi anda mungkin tidak perlu melakukan ini sama sekali dalam masa terdekat. Pada> gesaan, taip h

Jangan taip perkara lain. Jangan taip Enter. Hanya satu h, sama ada huruf kecil atau kecil. Kursor akan turun satu baris tetapi tidak ada perkara lain yang akan berlaku. Sekarang klik di bahagian atas program hyperterminal pada menu Transfer. Klik pada Hantar Fail Teks. Dalam Nama Fail, gunakan semak imbas untuk mencari salinan hex xmodem yang anda muat turun. Ia dipanggil XM50LB1. HEX Anda mungkin perlu menukar carian lalai untuk *.txt ke *.hex untuk mencarinya. Klik ok, dan banyak nombor akan melintasi skrin selama kira-kira 30 saat. Tunggu sehingga mereka berhenti. Kemudian tekan huruf c sekali lagi, tanpa memasukkan. Tunggu 2 saat dan anda akan menggunakan CPM dengan arahan A>. Sekarang ketik yang berikut dan tekan enter: Simpan 40 b: xm.com Sekarang ketik B: dan masukkan, untuk menukar ke pemacu B dan anda akan mendapat B> prompt. Sekarang ketik DIR dan masukkan, untuk menyenaraikan fail. Terdapat tiga pemacu di komputer ini, A, B dan F. Anda dapat melihat apa yang ada pada masing-masing dengan menaip huruf pemacu, kemudian titik dua, kemudian masukkan, dan kemudian DIR. Gambar menunjukkan tangkapan skrin.

Langkah 8: Dapatkan Beberapa Perisian

Terdapat banyak perisian CPM di luar sana. Eghttps://www.loomcom.com/cpm/cpm_cdrom/https://www.gaby.de/ecpmlink.htmTetapi mari kita mencuba sesuatu yang mudah. Mari dapatkan Basic untuk menambah beberapa nombor dan mencetak jawapannya. Untuk melakukannya, kami memerlukan salinan Basic. Banyak salinan ada di luar sana, tetapi melepaskan sedikit singgung dan membincangkan simulator Altair. Program kecil ini adalah peniruan lengkap mesin CPM yang berjalan di PC. Ia mempunyai perpustakaan perisian yang besar, yang mudah dikemas ke dalam bahagian bersaiz cakera, dan ia berjalan jauh lebih pantas daripada komputer CPM sebenar yang sangat berguna ketika menyusun. Simulator ada di sini: https://www.schorn.ch/cpm/intro.phpMuat turun perisian, dan muat turun sekurang-kurangnya gambar cakera CPM2.2, dan kira-kira separuh dari jalan ke bawah, gambar Asas. Masukkan semuanya dalam direktori yang sama. Semasa anda berada di sana, periksa semua bahasa lain seperti C Cobal, Fortran, Pascal. Sekiranya anda menjalankan program AltairZ80.exe, anda akan mendapat tetingkap dos. Sekiranya anda telah memuat turun file basic.dsk, maka anda boleh menjalankannya dengan commandDo basic In the simulator. Kemudian DIR untuk menyenaraikan fail (yang ada di pemacu A: dan B:) Kami mahukan MBASIC dan ia berada di pemacu A. Untuk menyalinnya ke direktori PC, ketik W MBASIC. COM dan ini akan menyimpan fail ke direktori di mana program altair masuk. Anda boleh melakukan sebaliknya dengan perintah R yang memindahkan fail dari PC ke disk simulator altair. Sesungguhnya, jika anda ingin bermain dengan CPM, ini adalah kaedah terbaik untuk melakukannya tanpa perlu membuat atau membeli apa-apa. Sekiranya anda ingin menyimpan fail pada cakera maya, keluar dari simulator altair dengan ctrlE (kunci kawalan dan E). Ini keluar dan menjimatkan. Sekiranya anda tidak mahu menyimpan perubahan, tutup tetingkap dengan tanda X di sudut kanan atas.

Langkah 9: Pindahkan MBASIC. COM Fail ke Papan

Mari pindahkan Basic ke papan.

Dalam sesi hyperterminal, pergi ke pemacu B: dan taip XM R MBASIC. COM dan kemudian masukkan. Ini akan memulakan program xmodem dan akan duduk di sana menunggu fail tiba. Sekarang pergi ke menu hyperterminal, dan klik Transfer dan kemudian Kirim File. Cari fail MBASIC. COM. Di bahagian protokol, pilih Xmodem. Pada hyperterminal ia adalah yang ketiga ke bawah. Klik hantar dan selepas beberapa saat fail akan masuk. Ia mengambil masa lebih kurang satu minit. Sekiranya ia berfungsi, anda harus mendapatkan B> prompt. Taip DIR untuk memastikannya ada. (Abaikan semua B> di bawah skrin - saya menekan butang enter beberapa kali secara tidak sengaja)

Langkah 10: Jalankan Asas dan Tulis Program

Sekarang kita boleh menjalankan Basic di papan tulis dan menulis sedikit program. Eg mbasic10 A = 2020 B = 3030 C = A + B40 print "Jawapannya:"; CRUNSave "MYPROG", SEKARANG kita mempunyai komputer yang berfungsi.

Langkah 11: Menyusun Program

Sekiranya anda berminat, anda boleh menyusun program. Ini menghasilkan.com (setara dengan.exe pada PC). Fail com dapat dijalankan sebagai program bebas, dan bahkan dapat disiapkan untuk dijalankan secara automatik ketika papan dimulakan. Sekarang papan boleh berfungsi sebagai pengawal mandiri, tanpa perlu disambungkan ke PC. Papan N8VEM dapat menyusun program di papan, atau anda boleh menggunakan simulator altair. Yang terakhir lebih pantas tetapi tidak penting. Sekiranya anda ingin menyusun program, maka anda memerlukan yang berikut: MBASIC. COM, BRUN. COM L80. COM BCLOAD, BASLIB. REL DAN BASCOM. COMC sedikit berbeza, tetapi saya fikir ia masih menggunakan pautan L80. Lihat tangkapan skrin untuk cara menulis dan menyusun dan menjalankan program. Dan nantikan, kerana tidak lama lagi akan terdapat cakera keras, paparan LCD mini, paparan yang menggunakan monitor vga lama https://www.tvterminal.de/index.html#english dengan antara muka papan kekunci, pemacu kilat dan input dan papan output!