独自のシングルボードコンピューターを構築する方法は?


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楽しみのために、後でプログラムできる独自のシングルボードコンピューターを構築したいと思います。アルテラやザイリンクスなどの企業が販売している開発キットがすでに数多くあることは知っていますが、そのようなボードをゼロから構築したいと考えています。

私は非常にシンプルなものを目指しています。おそらく1MHzで実行されるシステムクロック、8ビットCPU(オンチップ乗算および除算ユニットは不要です。ソフトウェアでシミュレートできます)、小さなRAM(KBで十分です)、およびEEPROMプログラムを保存できます。また、部屋の温度を読み取るなど、いくつかのセンサーを接続したいと思います。

デジタルデザインとCPUアーキテクチャのコースを読んだことがあるので、コンポーネント自体については心配していません。私が心配しているのは相互接続、特に抵抗とコンデンサが必要な場合です。アナログ回路の使用経験はありますが、限られています。いくつかのオペアンプと抵抗器を使用して、コンピューターケース内の4つのファンを制御するためのボードを一度構築しました。

必要に応じて独自のコンパイラーを作成することは構いませんが、既に使用可能であれば、はるかに簡単になります。また、EEPROMでプログラムを取得するのは少し難しいかもしれません...

自分のシングルボードコンピューターを構築する方法を学ぶために私を指す良い本、ウェブサイトまたは他のリソースを知っていますか?どんな助けも大歓迎です。


Atmel AVRシリーズなどのマイクロコントローラーを検討したことはありますか?あなたが言及したほとんどすべてのものを単一のチップに収めており、GCCによってサポートされています。電源、センサー、その他のものを追加する必要がありますが、コンピュータープロセッサ、RAM、フラッシュメモリはそこにあります。
AndrejaKo

@AnderjaKo:ああ、ファンシー!それらは本当に私が探しているもののようです!そして、すべてが1つのパッケージに!本当にありがとう!= Dしかし、なぜこれを答えとして書いていないのですか...?
ギャブリン

回答:


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これがどのように話題になっているのかはわかりませんが、とにかく答えます。

最初のステップは、各コンポーネントの潜在的な候補を参照し、どのレベルを低レベルにしたいかを決定するのに時間をかけることです。個別のコンポーネントからCPUを構築するか、事前に組み立てられたCPUを使用するか、すべての基本部品を1つのパッケージに収めるマイクロコントローラーを取得しますか。次のステップは、使用する予定の各コンポーネントのデータシートを取得して読むことです。通常、使用する必要があるコイルまたはコンデンサの種類に関する回路と情報の例を見つけることができます。コイルは主にAC信号を除去するために使用されますが、コンデンサは多くの場合DC信号を除去するために使用されます。

次のステップは、ある種の回路シミュレーションプログラムの取得を試みることです。これにより、すべてがはるかに簡単になります。

その後、「セットアップショップ」が必要になります。チップにデータを取得するには、プログラマが必要です。最も安価なものはパラレルまたはシリアルポートから作成でき、より高価なものはUSBを使用し、チップにデータをロードする素敵なプログラムが付属します。ここでは、チップメーカーが推奨するプログラマーを取得しても、間違いはありません。たとえば、これはAVRチップに推奨されます。また、プリント基板を作成するか、プロトボードのみを使用するかを決定する必要があります。PCBを使用する場合は、電子はんだごてと関連ツールが必要になります。また、PCBを製造する人を見つけるか、自分でPCBを作成するかを決定する必要があります。PCBを自分で作る方法はたくさんありますが、

また、使用することにしたチップ用のIDEも必要です。あなたが何を使うのかわからないので、私はあなたをあまり助けられませんが、今日の最も人気のあるチップは少なくともCをサポートするIDEを持っています

私はこの答えに不正確であったことを知っていますが、あなたが実際に何をしようとしているのかを知らない限り、詳細に進むことはできません。

また、この質問についてhttps://electronics.stackexchange.com/にアクセスすることも検討してください。そこにうまく収まるようです。


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モトローラMC68HC05は、お客様の要件に適合しているようです(ただし、AnderejaKoが言及しているものに適合する、より多くのマイクロコントローラーがあります)

そのドキュメントには、動作中のボードの回路図も含まれていました(ただし、独自の回路ボードを描画してエッチングし、チップ上のI / Oピンのアプリケーションを把握する必要があります)

私が書いた唯一のソフトウェアは、アセンブラから16進数への手動変換を使用して行いました(オペコードは非常に単純です)。無料の開発ツールがあります。

http://webspace.webring.com/people/ju/um_2949/


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「Art of Electronics」の学生用マニュアルには、非常にシンプルなマイクロコンピューターを作成するための一連の演習があります。本と学生マニュアルの間に、非常に単純なコンピューターを構築するのに十分なものが必要です。

http://www.amazon.com/Art-Electronics-Student-Manual/


おそらくこれを考えていましたか?あなたが与えたリンクは私のために機能していません。
AndrejaKo

リンクが機能していませんか?アマゾンまたは良い本のウェブサイトで「Art of Electronics」を検索するだけで、あなたはそれを見つけることができるはずです。
マークアーバイン

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AndrejaKo 既に述べたように、これをhttps://electronics.stackexchange.com/にリダイレクトすることで、より適切に対応できる場合があります。特に、既存の2つのQ&A、「[w]マイクロコントローラーとマイクロプロセッサーの違いは何ですか?」を提案します。そして、「[g] etttingはマイクロプロセッサから始まりました」

最初の例では、マイクロコントローラとマイクロプロセッサの違いについて説明します。一般的には、ハードウェアの複雑さや統合レベル(つまり、必要なICチップの数)を扱います。あなたの目標、および/または時間と財源(ハードウェアにはお金がかかる傾向があります)に応じて、人気のあるArduinoまたはその多くのクローンの1つなどの小さなシンプルなマイクロコントローラベースのユニット-キットとして利用可能またはすでに組み立てられている可能性があります費用は約25ユーロ(30米ドル)なので、最高です。

しかし、1970年代後半から1980年代初頭にかけて、趣味のパソコンのようなものを作りたい場合は、2番目の質問(Getting started ...)の提案は、あなたが念頭に置いていたものにもっと合っているかもしれません。この場合、Zilog Z80などのマイクロプロセッサは、シングルボードコンピュータ(SBC)を構築するのにより適したCPUである可能性があります。これは、自家製のコンピュータの愛好家にとって最も一般的に使用されているマイクロプロセッサであり、MOS Technologyの今では有名な6502が2番目に近い。Z80、Intel 8080、Intel 8051/8052などのマイクロプロセッサを使用してSBCを構築する方法について説明した古書(英語および西ヨーロッパ言語)も多数あります。2番目の質問に。このアプローチでは、通常、電子部品(または学習/ミスをする意思がある)、および電子部品の購入と組み立てについて、少なくとも完全な SBCキットまたは準備ができているとは思わないため、最低限の知識があることが期待されます。eBayの収集品として以外に、まだ利用可能なSBC。

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