6芯片打造Amethyst:复古8位计算机
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更新于2024-08-06
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"如何使用6个芯片实现组装一台计算机"
组装一台计算机通常涉及到多个复杂的硬件组件,但MattSarnoff的项目展示了一种简洁且复古的方法,仅使用六个核心芯片即可构建一个8位计算机。这个项目名为Amethyst,它不仅具备音视频功能,还允许用户进行编程。
首先,我们来看主要的组件:
1. **ATMEGA1284P CPU**: 这是整个计算机的核心,是一款微控制器,拥有128KB的闪存和16KB的内存。它的20MHz工作频率使得它可以处理相当数量的计算任务。此外,它还包含了一个序列界面控制器和多个输入/输出pin,提供了基础的计算能力。
2. **USB接口芯片**: 提供与现代设备的连接,如PC,用于数据传输和供电。通过USBType-B接口,Amethyst能以5V电压运行,并可以通过Optiboot(Arduino)bootloader方便地加载固件。
3. **4个简单的集成电路**: 包括两个多路复用器和两个并行到串行移位寄存器。这些芯片主要用于视频输出。多路复用器用于选择和切换不同的输入信号,而并行到串行移位寄存器则将并行数据转换成串行数据流,以适应视频信号的要求。
Amethyst的设计考虑了复古风格,因此其视频输出采用了NTSC标准,可以产生高色彩和高分辨率的图像。尽管如此,为了实现彩色显示,CPU需要承担额外的负担,将8个pin并行输出的数据转换为串行,这导致CPU大约有75%的运算能力被用于视频刷新,只留下25%用于执行其他计算任务。
此外,Amethyst配备了一个集成的机械键盘,允许用户直接输入命令和编写程序。它使用Forth编程语言,这是一种高效的低级语言,特别适合这种有限硬件资源的环境。它还具有图像和声音指令、调试工具和屏幕编辑功能,增强了用户体验。
总结来说,MattSarnoff的Amethyst项目证明了用极简硬件实现功能齐全的8位计算机是可能的。通过巧妙的电路设计和精心选择的芯片,Amethyst不仅展示了复古计算机的魅力,还展现了在限制条件下创新的可能性。这个项目对于电子爱好者和想了解计算机基础工作原理的人来说,是一个非常有价值的参考和学习案例。
2019-11-16 上传
2010-05-29 上传
2021-10-07 上传
2022-11-14 上传
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2021-10-11 上传
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