Jestem studentem szkoły informatycznej i staramy się wymyślić projekt, który można wykorzystać, aby pokazać studentom pierwszego roku, jak działają rzeczy za sceną, i w końcu pomyśleliśmy o stworzeniu retro komputera.
Przeczytałem wiele rzeczy dotyczących procesora Z80, ale domyślam się, że potrzebujemy czegoś mocniejszego, wciąż zastanawiamy się nad architekturą, chociaż ARM może być dobrym wyborem, biorąc pod uwagę, że znajdziemy dużo dokumentacji, mamy ustalono również niektóre specjalne potrzeby:
- Zewnętrzna magistrala adresowa, jeśli potrzebujemy więcej pamięci RAM
- > 50 MHz
- 16 lub 32 bity
- Brak pakietu BGA / QFN
- Brak karty FPGA
- Interfejs szeregowy (?)
- Nie jest też zbyt drogi, ponieważ mamy ograniczony budżet
P8X32A-D40 wygląda jak dobry procesor, ale brakuje mu potrzebnej pamięci RAM (32k), bardziej zastanawiałem się nad czymś takim jak> 1 MB. Może warto rozważyć eZ80. Chcemy odpowiedzi od eksperymentowanych osób takich jak Ty.
Dziękuję Ci.
Edycja: Mimo że zaakceptowałem odpowiedź, która wypełnia nasze potrzeby, pytanie pozostaje otwarte na inne sugestie, ponieważ będziemy musieli omówić wybory z zespołem studentów chętnych do udziału w projekcie.
źródło
Odpowiedzi:
Chociaż obecnie dostępne wersje nie mają prawdziwej zewnętrznej magistrali adresowej (nadchodzi), możesz rozważyć Microchip PIC32 . Jego architektura oparta jest na MIPS z 1988 roku i jest jednym z dwóch głównych zestawów instrukcji RISC (drugim jest ARM). W związku z tym można to uznać za retro. (Trochę ciekawostek: Sony Playstation używa procesora MIPS.)
Jedną z fajnych cech PIC32 (i niezwykłych jak na 32-bitowy mikrokontroler) jest to, że można uzyskać kilka odmian w pakiecie DIP, jednak maksymalna dostępna pamięć będzie ograniczona w porównaniu z wersjami do montażu powierzchniowego. Jednym z PIC z największą pamięcią w 28-pinowym pakiecie DIP jest PIC32MX250F128 z 128 KB pamięci Flash (program) i 32 KB pamięci RAM. Jest dostępny w Digi-Key w Stanach Zjednoczonych i Farnell w Wielkiej Brytanii .
Chociaż pamięć RAM może wydawać się ograniczona, należy pamiętać, że PIC są architekturą Harvarda , co oznacza, że przestrzeń adresowa programu i danych jest oddzielna, a programy są wykonywane bez pamięci flash, więc nie potrzebujesz dużo pamięci RAM. (Dla purystów PIC32 są w rzeczywistości zmodyfikowaną architekturą Harvarda, ponieważ możliwe jest uruchamianie programów z pamięci RAM.) Inną alternatywą jest Von Neumannarchitektura (używana na przykład w komputerach PC), w której na wszystko jest jedna przestrzeń adresowa, a programom zwykle brakuje pamięci RAM, z jednym wyjątkiem, że zazwyczaj muszą mieć przynajmniej Flash lub ROM (zwany BIOS na komputerze) w przestrzeń adresowa procesora do wykonania procedury rozruchowej w celu załadowania systemu operacyjnego z urządzenia pamięci masowej lub sieci do pamięci RAM. Z80 (i większość mikroprocesorów swoich czasów) również wykorzystywał architekturę von Neumanna. Trzeba więc było zmieścić zarówno program, jak i dane w 64 KB. Niektóre mikroskopy z architekturą Von Neumann również zamapowały swoje urządzenia peryferyjne w tej samej przestrzeni adresowej 64K; inni używali oddzielnego adresowania portów.
Re zewnętrzna magistrala, obecne PIC32 (ale tylko w pakietach do montażu powierzchniowego, ze względu na liczbę pinów) mają 8 lub 16-bitowy „Parallel Master Port” (PMP), który w połączeniu z DMA może przesyłać dane tam iz powrotem automatycznie między pamięcią RAM PIC a zewnętrzną pamięcią RAM lub urządzeniem peryferyjnym. Nie pozwala to jednak na bezpośredni dostęp do pamięci zewnętrznej (w przestrzeni adresowej procesora) ani uruchamianie tam kodu. Najnowsza rodzina PIC32MZ , wymieniona na liście Digi-Key, ale jeszcze nie dostępna w magazynie , będzie miała prawdziwą zewnętrzną magistralę adresową, do 2 MB pamięci Flash, 1/2 MB pamięci RAM i będzie działać z częstotliwością 200 MHz.
PIC32MX250F128 działa z częstotliwością 50 MHz, są też inne, które działają z częstotliwością 80 MHz. Ma dwa porty szeregowe UART; będziesz potrzebował konwertera poziomów, aby przetłumaczyć to na sygnały RS232.
Ponieważ jest on zapakowany jako mikroprzełącznik i może działać bez zewnętrznego oscylatora, aby rozpocząć, potrzebujesz jedynie zasilacza 3.3.v, niektórych nakrętek odsprzęgających 0,1 µF i płyty chlebowej. Możesz uzyskać bezpłatny kompilator C i IDE od Microchip.
Po uruchomieniu procesora możesz dodać urządzenia peryferyjne, takie jak wyświetlacz LCD, przyciski (nawet klawiatura) itp.
Możesz uzyskać inne PIC32MX z nawet 512 KB Flash i 128 KB RAM, ale tylko w pakietach do montażu powierzchniowego, takich jak TQFP i VQFN , które wymagałyby ułożenia płytki drukowanej (miałbyś ten sam problem z dowolnym procesorem ARM).
źródło
Chociaż zasadniczo zgadzam się z @tcrosley, czuję się zobowiązany do wskazania, że jeśli naprawdę chcesz pokazać innym uczniom, jak rzeczy działają „za sceną”, powinieneś dostać kartę FPGA (po prostu kup ją, nie próbuj jej robić ) i dowiedz się, jak budować procesory od zera za pomocą logiki. Spójrz na to jako dobry punkt wyjścia.
źródło
Czy rozważałeś serię MC68000?
Jest to 16/32 bitowy procesor, z wyjątkiem 68008, linia danych to 16 bitów, niektóre z nich mogą z łatwością działać z częstotliwością 50 MHz, a przestrzeń adresowa to 16 MB.
Oto pełna dokumentacja: https://www.nxp.com/docs/en/reference-manual/MC68000UM.pdf
źródło