Robot Brain: Bumuo ng isang solong Board Computer sa isang Gabi: 11 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Naubusan ng memorya sa iyong Picaxe o Arduino? Ngunit ang isang PC ay labis na labis sa trabaho? Tingnan ang bukas na mapagkukunang solong board computer na maaaring mai-program sa mga wika tulad ng C, Basic, Forth, Pascal, o Fortran. Ang board na ito ay gumagamit ng mga murang IC at sadyang gumagamit ng malalaking chips upang madali itong maghinang. Gumagamit ito ng operating system na tinatawag na CPM na tumatakbo sa isang Z80, na patok noong huling bahagi ng 1970s hanggang kalagitnaan ng 1980s. Bilang isang resulta, mayroong hindi bababa sa isang gigabyte ng software na magagamit kabilang ang mga wika sa pagprograma, mga program ng spreadsheet at mga word processor. Ang CPM ay isang operating system na batay sa teksto at isang simpleng bersyon ng DOS. Ang board na ito ay perpekto kung binubuo mo ang lubos na kumplikadong robot o home automation system at patuloy na hanapin na ang mga solong chip computer tulad ng mga larawan, arduino at atmegas ay wala lamang alaala Nangangahulugan ang modernong teknolohiya na ang mga hard drive at floppy drive ay maaaring mayroon sa mga solong chips ng memorya, at ang mga computer na nangangailangan ng isang tatlong yugto ng suplay ng kuryente ay maaari na ngayong tularan sa isang board na pinalakas ng mga baterya. Ang isang bilang ng mga N8VEM board ay itinatayo sa buong mundo ng isang pangkat ng mga mahihilig na mahilig sa https://groups.google.com.au/group/n8vemBoards ay isang bukas na disenyo ng mapagkukunan, at maaari kang bumuo ng iyong sarili o bumili ng isa mula sa isang taong mahilig sa US sa halagang gastos ($ 20). Maaaring mabili ang Eproms ng paunang naka-program o maaari mong mai-program ang iyong sarili. Isama natin ang isa at tingnan kung ano ang magagawa nito…

Hakbang 1: Sumali sa Google Group

Maaari kang mag-browse sa pangkat na https://groups.google.com.au/group/n8vem ngunit kung magpapadala ka ng isang kahilingan na sumali sa pangkat maaari kang magbigay ng kontribusyon sa talakayan. Mayroong isang silid-aklatan ng mga file at maraming mga larawan ng mga gumaganang board. Nagpadala ako ng mensahe sa pangkat ilang linggo na ang nakakalipas at hiniling na sumali. Nag-order ako ng isang board at dumating ito makalipas ang isang linggo, na medyo mabilis mula sa US patungong Australia. Hindi ko magkaroon ng maraming ng mga bahagi, kaya Nakatanggap ako ng listahan ng mga bahagi mula dito https://n8vem.googlegroups.com/web/TestPrototype_BOM_PART-LIST.lst?gda=6DMrhVQAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRLVYTZaCdyJias028kLbDjM7mHeIlRNZNuWyWm5kKNAJr2D8gD3ctlIYKczaAghgqdUwk_6Qi3BU8HCN0q6OYwM6JXPqrFQS5SIfKND7QsaYYQuite ng ilang mga tindahan ay may mga bahagi, kabilang ang Digikey, Jameco at Futurlec. Ang lahat ng mga chips ng lohika ay tinukoy bilang mga bahagi ng LS. Ang LS ay medyo luma na paaralan at ang mga chips ay gumagamit ng higit na lakas at mainit na tumatakbo. Pinalitan ko ang lahat ng mga chips ng LS para sa mas modernong saklaw ng HCT. Ang HCT ay direktang katugma ngunit gumagamit ng mas kaunting lakas. Katulad nito, nagpunta ako para sa isang CMOS Z80, isang CMOS UART (16C550) at isang CMOS input / output chip (82C55). Dumating ang board halos kapareho ng mga bahagi, at oras na upang magsimulang maghinang.

Hakbang 2: Maghinang sa Lupon

Ang paghihinang ay medyo madali at nagawa sa isang oras at kalahati. Napagpasyahan kong i-socket ang malalaking chips at idirekta ang mas maliit na chips nang direkta. Ang pinakamalaking problema ay baluktot nang bahagya ang lahat ng mga chip pin upang magkasya sila sa board. Mayroong isang real time chip ng orasan na hindi ko kailangan iyon kaya't iniwan ko ito. Maaari itong idagdag sa paglaon. Naglagay din ako ng isang DC plug sa aking board at isang 5V regulator. Ang board na ito ay napakahusay na hindi nito kailangan ng heatsink sa regulator. Pinatakbo ko ito sa isang 9V wall wart. Ang eprom ay may isang label sa bintana nito kung hindi man ay mabubura ito kung ito ay pupunta sa araw. Narito ang eskematiko https://n8vem.googlegroups.com/web/Printing+TestPrototype- sch.pdf? gda = MaRhCFMAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRLnTJP08ZxIX8TVeSmRPYsxGLTiGlLa5mMzgNTsMYdvKCD3Kr1rUv-XML38vqpBkuybcVT3VtYGKLco-_L-8AzjQJ-kx2wCzwFjd1qSmbYDnsYou huwag talagang kailangan upang maunawaan ang eskematiko upang bumuo ng board na ito. Ngunit nahanap kong kapaki-pakinabang upang ihambing sa aking unang computer na mayroong 8 RAM chips upang makakuha ng 64K. Ang board na ito ay may kalahating meg sa isang solong chip. Ang CPU ay isang Z80. Ang Z80 ay nagmula sa 8080 chip, at ang 8080 ay nag-ipon din ng 8086, 80286 hanggang 80586, na tinawag na pentium dahil sinabi ng tanggapan ng patent na hindi mo maaaring i-patent ang mga numero. Ang mga tagubilin ng code ng machine na 8080 sa isang Z80 ay mayroon pa rin sa mga modernong PC.

Hakbang 3: I-program ang Eprom

Kung hindi mo nais na mag-program ng isang eprom, palagi kang makakabili ng isang paunang na-program kapag nakuha mo ang pisara. Ngunit naisip kong maaaring gumamit ako ng naka-program na mga eprom sa ilang iba pang mga proyekto kaya't nakakuha ako ng isang programmer at isang pambura. Ang mga ito ay nagkakahalaga ng libo-libo. Ngunit kinuha ko ang programmer sa halagang $ 34 kabilang ang pagpapadala (paghahanap para sa eprom programmer sa ebay), at ang pambura ay $ 25 kasama na ang pagpapadala. Ang programmer ay may sariling software at kung sasabihin mo ito sa chip number, bibigyan ka nito ng isang larawan kung paano isingit ang maliit na tilad at itakda ang lahat ng mga switch. Ang mga eprom ay blangko, ngunit na-program ko ang isa, at pagkatapos ay binura ito ng 5 minuto at mulingprogram, upang suriin lamang ang lahat. Narito ang buong imahe ng rom https://n8vem.googlegroups.com/web/ROMIMAGE.zip?gda = 5RkX1kEAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRLTpwShSoH8O7HvxGhdHl1lXeXmbZQXujx0V3ulhJIKNrhtrFcBixfottYTQUy-Muj7WbB0sVAO2Hmgtg ang ilan sa mga file na ito at ang operating system na ito at ang1 Ito ay uri ng tulad ng iyong XP install disk maliban sa ito ay napupunta sa isang maliit na tilad. I-unzip ang file, sunugin ang programmer, i-load ang.bin file at i-program ang chip. Maaari mong basahin muli ang data upang suriin ang pinagdaanan nito. Ang nahuli lamang sa programmer na ito ay kailangan nito ng isang parallel port. Ang ilang mga mas bagong PC ay walang parallel port. Binuo ko ang aking sarili ng isang parallel port extension cable kaya hindi ko na kailangang panatilihing maabot ang likod ng PC. Binubuo ito ng isang IDC D25 plug, at IDC D25 socket at 2 metro ng ribbon cable. Gumamit ng isang bisyo upang pisilin ang plug papunta sa konektor. Ang programmer ng willem na binili ko ay hindi ipinapakita ang lahat ng mga setting na kinakailangan upang mag-program ng isang 1 megabyte eprom. Sa kaliwa ng maliit na tilad na malapit sa ilalim, kailangang ilipat ang isang lumulukso. Ang mga setting ay nasa manu-manong, bagaman isang file na tinatawag na Willem PCB5.0 Manual.html sa manu-manong seksyon. Mayroon itong mas maraming detalye sa mga setting.

Hakbang 4: Wire Up ng isang Serial Cable

Kung babalik ka sa hakbang 2 maaari mong makita ang serial cable sa larawan. Mayroong tatlong mga bahagi dito: 1) Ang aking lead lead na nagmumula sa likod ng PC. Ito ang cable ng bahaghari. Itinayo ko ito sa parehong paraan tulad ng programmer lead extension cable maliban na ang isang ito ay gumagamit ng isang D9 IDC plug at socket. Ito ay talagang kapaki-pakinabang hindi upang panatilihin ang pag-abot sa likod ng computer sa lahat ng oras. Ang extension lead ay may isang babae sa isang dulo at isang lalaki sa kabilang.2) Isang null modem. Ito ay isang koneksyon ng babae hanggang babae. Nakuha ko ang circuit mula dito https://www.beyondlogic.org/serial/serial.htm (mag-scroll pababa nang kaunti). Mahalaga, ang isang null modem ay sumali sa pin 7 at 8, sumali sa mga pin na 1, 4, 6 at nagpapalitan ng mga pin na 2 at 3. Ang koneksyon ng 9 pin pagkatapos ay nagiging isang koneksyon ng 3 wire-ground, magpadala ng data at makatanggap ng data. Ito ay uri ng pinapasimple ang RS232.3) Isang 10 pin na header sa board sa isang D9 male konektor. Higit pa tungkol dito sa susunod na pahina. Sa eskematiko, ang lalaking D9 sa kaliwa ay kumokonekta sa PC. Ang null modem ay isang koneksyon ng babae hanggang babae sa mga koneksyon sa mga plugs. Maaari kong mai-wire ang lahat ng ito sa mas maraming mga plugs, ngunit gagamitin ko ang null modem sa iba pang mga proyekto.

Hakbang 5: Wire Up ang Serial Header

Ang header sa board ay idinisenyo upang pumunta sa isang IDC 9 way ribbon cable, at pagkatapos ay sa isang D9 male plug. Ang trick lang ay ang 10 way header na idinisenyo upang kumuha ng 10 way ribbon cable. Kung gumamit ka ng 9 way cable mayroong puwang para sa nawawalang wire. Nag-closeup ako upang matulungan itong linawin ito. Kung kawad mo ito pakanan pagkatapos ay i-pin ang 1 sa board ay papunta sa pin1 sa D9. Ang Pin 5 sa D9 ay dapat kumonekta sa lupa sa pisara. Kung ang dalawang iyon ay konektado ang natitirang mga wire ay magiging ok din.

Ang Wire 1 ay nasa kaliwa ng parehong mga view ng ribbon cable. Maaari kang gumamit ng ribbon cable na may mga kulay kung nais mo. Ang magulo na bagay sa plug ng IDC ay mainit na natunaw na pandikit. Marahil ay hindi kinakailangan ngunit pinapalakas nito ang mga bagay.

Hakbang 6: Mag-download ng Ilang Software

Kailangan namin ng ilang software sa board, at bago kami mag-download ng mga programa kailangan namin ng isang modem program. Gumagamit kami ng xmodem, na isang pamantayan na mayroon nang mga taon. Ang Xmodem ay umiiral bilang isang programa ng CPM, at mayroon ito sa maraming mga form sa mga programa sa PC, tulad ng hyperterminal. Kaya magagamit natin ito upang makipag-usap sa pagitan ng luma at bagong teknolohiya. Sabihin grab ang hex file ng xmodem mula dito: https://n8vem.googlegroups.com/web/xm50_LB1.zip?gda=O2tYn0EAAABRoI8ydU505jGCwGWcAnRL1RQ8Aj5bHZQJ6hxcf7VyVbwBih-m421sIN3Oibiyd_vhtrFcBixfottYTQUy-Muj7WbB0sVAO2Hmgtm1PE2xNgUnzip ito at makakakuha ka ng dalawang mga file. Kailangan mo ang nagtatapos sa.hex. Ngayon kailangan namin itong ipadala sa board. Kailangan mo ng isang programa ng terminal, na tumutulad sa isang monitor at isang keyboard para sa solong board computer na ito. Ang Windows ay may tinatawag na hyperterminal na karaniwang nagtatago sa pagsisimula / mga programa / folder ng accessories. O maaari kang gumamit ng hyperterminal na pribado. O Teraterm. O absolutetelnet. O isang dos based na programa na tinatawag na conex. Maraming mga programa sa terminal sa paligid dahil ito ang kung paano ka nag-dial sa internet bago ang broadband. Hinahayaan ang sunog na hyperterminal. Bibigyan ka nito ng tatlong mga screen at kailangan mo ng tama ang lahat ng mga setting! Kapag naipasok mo na ito nang isang beses, maaari mong mai-save ang session na ito at lilikha ito ng isang maliit na file na nagtatapos sa.ht Kung pagkatapos ay mag-click sa file na iyon (i-drag ito sa desktop upang makita mo ito sa ibang pagkakataon), magsisimula itong hyperterminal sa lahat ang tamang setting. Unang screen = pangalanan ang koneksyon. Tawagin itong SBC at pumili ng isang icon. Pangalawang screen. Itakda ang com port. Ang aking computer ay nagde-default sa COM2 sa setup screen, at kailangang mapalitan ito sa COM1. Sige at baguhin sa COM1. Ikatlong screen. Mga rate ng baud atbp Itakda ang mga bits bawat segundo sa 9600. 8 Mga data bit. Parity to Wala. Itigil ang mga piraso sa 1. At ang kontrol ng Daloy sa Wala. Marahil ay kakailanganin mo lamang baguhin ang mga piraso bawat segundo at Daloy ng Pagkontrol. Ngayon ay bibigyan ka ng terminal ng terminal. Ikonekta ang board sa serial port at i-power up ito at dapat kang makakuha ng isang maligayang mensahe. Kung hindi pagkatapos ay sumama sa Google group at humingi ng tulong. Ngayon ay oras na upang makipag-usap sa board!

Hakbang 7: I-download ang Xmodem

Kung binili mo ang bateryang naka-back ram chip ay kakailanganin mo lamang gawin ito nang isang beses. Sa katunayan, ang iba ay nagtatrabaho sa paglalagay nito sa eprom chip kaya't maaaring hindi mo na kailangan gawin ito sa malapit na hinaharap. Sa prompt, i-type ang h

Huwag mag-type ng iba pa. Huwag i-type ang Enter. Isang solong h, alinman sa mas mababa o sa itaas na kaso. Bababa ang cursor sa isang linya ngunit wala nang mangyayari. Ngayon mag-click sa tuktok ng hyperterminal na programa sa menu Transfer. Mag-click sa Magpadala ng File ng Teksto. Sa Filename, gamitin ang pag-browse upang makita ang hex kopya ng xmodem na iyong na-download. Ito ay tinatawag na XM50LB1. HEX Maaaring kailanganin mong baguhin ang default na paghahanap para sa *.txt sa *.hex upang hanapin ito. Mag-click sa ok, at maraming mga numero ang dadaan sa screen nang halos 30 segundo. Maghintay hanggang sa tumigil sila. Pagkatapos ay pindutin ang titik c nang isang beses, muli na walang pasok. Maghintay ng 2 seg at mapupunta ka sa CPM na may A> prompt. Ngayon i-type ang sumusunod at pindutin ang ipasok: I-save ang 40 b: xm.com Ngayon i-type ang B: at ipasok, upang baguhin upang himukin ang B at makakakuha ka ng isang B> prompt. Ngayon i-type ang DIR at ipasok, upang ilista ang mga file. Mayroong tatlong mga drive sa computer na ito, A, B at F. Maaari mong makita kung ano ang nasa bawat isa sa pamamagitan ng pag-type ng drive letter, pagkatapos ng isang colon, pagkatapos ay ipasok, at pagkatapos ay DIR. Ipinapakita ng larawan ang isang pagbaril sa screen.

Hakbang 8: Grab Ilang Software

Mayroong maraming CPM software doon. Eghttps://www.loomcom.com/cpm/cpm_cdrom/https://www.gaby.de/ecpmlink.htm Ngunit subukan natin ang isang bagay na simple. Hinahayaan kang makakuha ng Pangunahin upang magdagdag ng isang pares ng mga numero at mai-print ang sagot. Upang magawa iyon, kailangan namin ng isang kopya ng Pangunahin. Maraming mga kopya ang naroon, ngunit hinahayaan na umalis sa isang bahagyang tangent at pag-usapan ang tungkol sa Altair simulator. Ang maliit na program na ito ay isang kumpletong pagtulad ng isang CPM machine na tumatakbo sa isang PC. Mayroon itong isang malaking library ng software, maginhawang nakabalot sa mga bahagi ng disk, at tumatakbo itong mas mabilis kaysa sa isang tunay na CPM na computer na napaka-madaling gamiting kapag nag-iipon. Narito ang simulator: https://www.schorn.ch/cpm/intro.phpI-download ang software, at i-download sa isang minimum na imahe ng disk na CPM2.2, at halos kalahati ng pagbaba ng pahina, ang Pangunahing imahe. Ilagay ang lahat sa iisang direktoryo. Habang nandiyan ka, suriin ang lahat ng iba pang mga wika tulad ng C Cobal, Fortran, Pascal. Kung patakbuhin mo ang programa AltairZ80.exe makakakuha ka ng isang window ng dos. Kung na-download mo ang file na basic.dsk, maaari mo itong patakbuhin sa pamamagitan ng utos na Gumawa ng pangunahing Sa simulator. Pagkatapos DIR upang ilista ang mga file (na nasa drive A: at B:) Gusto namin ang MBASIC at nakaupo ito sa A drive. Upang kopyahin ito sa isang direktoryo ng PC, i-type ang W MBASIC. COM at mai-save nito ang file sa direktoryo na kinalalagyan ng programa ng altair. Maaari mong gawin ang reverse sa utos ng R na naglilipat ng mga file mula sa PC papunta sa mga disk ng altair simulator. Sa katunayan, kung nais mong maglaro sa CPM, ito ay isang mahusay na paraan upang gawin ito nang hindi kinakailangang bumuo o bumili ng anuman. Kung nais mong i-save ang mga file sa virtual disk, lumabas sa altair simulator na may ctrlE (control key at E). Lumalabas ito at nakakatipid. Kung hindi mo nais na makatipid ng anumang mga pagbabago, isara lamang ang window na may X sa kanang sulok sa itaas.

Hakbang 9: Ilipat ang File MBASIC. COM Sa Lupon

Ilipat natin ang Batayan sa pisara.

Sa hyperterminal session, pumunta sa drive B: at i-type ang XM R MBASIC. COM at pagkatapos ay ipasok. Sisimulan nito ang xmodem program at uupo ito doon na naghihintay para sa isang file na dumating. Pumunta ngayon sa hyperterminal menu, at mag-click sa Transfer at pagkatapos Magpadala ng File. Mag-browse para sa file na MBASIC. COM. Sa seksyon ng protocol, piliin ang Xmodem. Sa hyperterminal ito ang pangatlo na pababa. Mag-click sa ipadala at pagkatapos ng ilang segundo ay mapupunta ang file. Tumatagal ito ng isang minuto. Kung ito ay gumagana dapat mong makuha ang B> prompt. I-type ang DIR upang suriin ito doon. (Huwag pansinin ang lahat ng B> pababa sa screen - Na-hit ko ang enter key ng ilang beses nang hindi sinasadya)

Hakbang 10: Patakbuhin ang Pangunahin at Sumulat ng isang Program

Ngayon ay maaari naming patakbuhin ang Pangunahing board at magsulat ng isang maliit na programa. Eg mbasic10 A = 2020 B = 3030 C = A + B40 print "Ang sagot ay:"; CRUNSave "MYPROG", ANow mayroon kaming isang gumaganang computer.

Hakbang 11: Magtipon ng isang Programa

Kung sa tingin mo ay talagang masigasig, maaari kang mag-ipon ng isang programa. Gumagawa ito ng isang.com (ang katumbas ng isang.exe sa isang PC). Ang Com file ay maaaring patakbuhin bilang mga independiyenteng programa, at maaari ring i-set up upang awtomatikong patakbuhin kapag nagsimula ang board. Ngayon ang board ay maaaring gumana bilang isang standalone controller, nang hindi nangangailangan na makakonekta sa isang PC. Ang N8VEM board ay maaaring mag-ipon ng mga programa sa board, o maaari mong gamitin ang altair simulator. Ang huli ay mas mabilis ngunit hindi talaga mahalaga. Kung nais mong mag-ipon ng mga programa, kailangan mo ng sumusunod: MBASIC. COM, BRUN. COM L80. COM BCLOAD, BASLIB. REL AND BASCOM. COMC ay medyo magkakaiba, ngunit sa palagay ko gumagamit pa rin ito ng L80 linker. Tingnan ang screenshot kung paano magsulat at mag-compile at magpatakbo ng isang programa. At manatiling nakatutok, dahil sa madaling panahon ay magkakaroon ng mga hard drive, isang mini LCD display, isang display na gumagamit ng isang lumang vga monitor https://www.tvterminal.de/index.html#english na may interface ng keyboard, isang flash drive at input at mga output board!