Comenzando con un microprocesador

¿Cuáles son sus requisitos u objetivos de diseño? ¿Alguna de las áreas en las que espera aprender más o en qué áreas desea centrarse?

Debido a que la mayoría de los microprocesadores Intel de 8 bits eran tan populares, son bastante fáciles de encontrar como New Old Stock (NOS) o Pulled / Refurbished (recuperado / reciclado, generalmente probado). Al menos el 8080, 8088, 8086 y 8085 están disponibles a través de distribuidores o suministros obsoletos / obsoletos.

Otros dos que vale la pena considerar serían el Zilog - Z80 ( descripción técnica ) y Tecnología MOS 6502 ( descripción técnica ). El Z80 fue creado por Federico Faggin, quien diseñó el 8080 de Intel e hizo del Z80 un procesador compatible binario (pero mejorado).

El Z80 requiere menos chips de soporte que el i8080 con el programa de actualización DRAM incorporado, un solo requisito de suministro de voltaje (5V) (i8080 requiere +/- 5V y + 12V), y puede ejecutarse a cualquier velocidad de reloj hasta su Velocidad especificada (por ejemplo, 2.5 MHz para los primeros modelos NMOS).

Combinado con una fuente de alimentación de 5 V, reloj oscilador (por ejemplo, TTL / CMOS "can"), RAM estática (en lugar de RAM dinámica, DRAM), solo necesita una ROM / EPROM / EEPROM y una interfaz (por ejemplo, chips de interfaz para paralelo o interfaces seriales) para construir un microordenador mínimo.

Un libro bastante popular sobre cómo construir su propio microordenador utilizando el Z80 fue Construya su propio Z80 Computadora (disponible con permiso de autor del autor / editor) por Steve Ciarcia. También consulte las alt.comp.hardware.homebuilt (con fecha) y la N8VEM community para obtener recursos y referencias adicionales.

El MOS 6502 fue el otro microprocesador popular, en parte porque era mucho más barato ($ 25 USD) que el Motorola 6800 que originalmente era de $ 300 USD aproximadamente en 1975. Se usó en sistemas populares como el Apple I de Apple Computers. Commodore KIM-1, PET y Vic-20, BBC Micro y los sistemas de juego Commodore 64 y Atari 2600 utilizaron 6502 derivados (6510 y 6507). Por lo tanto, hay una gran cantidad de material disponible en línea, y partes, de equipos de cómputo retro y juegos retroactivos. El 6502, al igual que el Z80, fue producido por varias fuentes (es decir, un segundo proveedor), incluido Rockwell, además del diseñador / fabricante principal, MOS Technology.

Si tiene un interés particular (fuerte) en x86 o IBM PC / XT historia, entonces un 8088 o 8086 puede ser un objetivo educativo a considerar. De lo contrario, me inclino por el Z80 como mi primera elección y el 6502 como mi segunda elección debido a la disponibilidad de piezas y la disponibilidad de material de recursos.

El rango de opciones es ilimitado desde un microcomputador construido a partir de transistores casi exclusivamente , para estación de trabajo MC68030 de 25MHz .

Le recomendaré que cree una computadora de una sola placa con un firmware ya desarrollado (monitor): puede practicar la programación de inmediato sin necesidad de grabar E / EPROMS, y luego reemplazar el firmware con el suyo

si prefiere CPU Intel, algo como esto se basa en i8085 : usted Puede descargar el programa monitor de archivos Hex, el archivo JEDEC de PLD y Esquema de hardware completo.

Puede rellenar solo la parte necesaria de los componentes

Aquí hay dos tutoriales de mis marcadores:

Breadboarding a 6502:

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Homebuilt 8bit micros:

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Si quiere jugar con una CPU de 8 bits, los z80 y 6502 son probablemente los menos complicados eléctricamente, ya que presentan buses no multiplexados, operan desde una sola fuente de 5 V y no requieren relojes multifásicos. . Los chips más antiguos como el 8080 o el 6800 necesitan múltiples voltajes de alimentación. La dirección y los datos múltiplex 8035 y 8085, que requieren que suministre un registro externo para bloquear parte del bus de dirección. El 6809 tiene instrucciones más poderosas, pero la única variante del reloj 6809 es más difícil de encontrar que el reloj de fase en cuadratura 6809E.

La única razón real para crear un SBC alrededor de uno de estos es por el gusto de hacerlo. Un sistema basado en un microcontrolador moderno será más pequeño, utilizará menos energía y superará a los dinosaurios antiguos en términos de conjunto de instrucciones y periféricos integrados.

Tengo algunos diseños de PCB simples aquí para una variedad de MCU. Algunos de los chips han sido reemplazados, pero hay dispositivos actuales que irán directo. Se necesitarán herramientas de depuración y programación adecuadas, están disponibles a un precio bastante bajo por parte de los fabricantes de chips.

Comience por obtener un libro más actual. Muchos han cambiado, por ejemplo, los microprocesadores actuales controlan los controladores de memoria a bordo. Luego compre (no genere) un SBC, similar a como sugirió @jet. Y es posible que solo desee un microcontrolador de gama alta en lugar de un microprocesador.

Hagas lo que hagas, comienza con un lenguaje de nivel superior como C. Sé que aprenderás más sobre los aspectos internos con asm, pero si quieres hacer algo en un tiempo finito, asm generalmente no es la mejor ruta. p>

Y observe el costo del compilador (y otras herramientas) para hacer comparaciones de precios.

El CMOS 6502 (65c02) y 65816 todavía están en producción hoy, sin un final a la vista, hecho por Western Design Center ( enlace ). Tienen una clasificación conservadora para 14MHz y tienen muchas mejoras de hardware y software con respecto a la MOS 6502. Hay una gran cantidad de soporte para ellos en 6502.org y forum.6502.org. Tengo un primer 6502 en enlace en 22 capítulos que cubren decodificación de direcciones, requisitos de mapas de memoria, conexiones de interrupción, familias lógicas 74xx y márgenes de tiempo (más "¿Necesito transceptores de bus?" y precauciones de manejo estático), generación de reloj, circuitos de reinicio, qué hacer con los pines "misteriosos", construcción para un buen rendimiento de CA, buses de expansión e interfaces, obtener más información una tabla, respondiendo preguntas y dudas, "¿Qué pasa con las tarjetas PC personalizadas?", CI de E / S (más información adicional sobre las opciones de temporización 6551 ACIA), pantallas, dónde comprar partes de 65 familias, pasos generales para un éxito proyecto, programa-wiriting: "¿Por dónde empiezo?" (y qué poner en su archivo .asm), depuración, consejos de programación (algunos también afectan el diseño del hardware), equipo básico de la mesa de trabajo y un popurrí de circuitos para interactuar con cosas del mundo real. Edificio feliz!

Le sugiero que comience a buscar preguntas relevantes en el sitio. Hay muchas opciones para los microcontroladores de 8 bits / 16 bits por ahí, y normalmente no requieren memorias externas (aunque esto depende de su aplicación, supongo). Los microcontroladores populares con buenas herramientas de desarrollo disponibles hoy en día son los AVRs de Atmel, MSP430s de TI y los PIC de Microchip.