Я студент ИТ-школы, и мы пытаемся придумать проект, который мы могли бы использовать, чтобы показать студентам 1-го курса, как все работает за кулисами, и в конце концов мы подумали о создании ретро-компьютера.
Я прочитал много вещей, касающихся процессора Z80, но я думаю, что нам нужно что-то более мощное, мы все еще задаемся вопросом об архитектуре, хотя ARM может быть хорошим выбором, учитывая, что мы найдем много документации, у нас есть также установлены некоторые особые потребности:
- Шина внешнего адреса, если нам нужно больше оперативной памяти
- > 50 МГц
- 16 или 32 бита
- Нет пакета BGA / QFN
- Нет платы ПЛИС
- Последовательный интерфейс (?)
- Не слишком дорого, так как у нас ограниченный бюджет
P8X32A-D40 выглядит как хороший процессор, но ему не хватает объема оперативной памяти (32 КБ), я больше думал о чем-то вроде> 1 МБ. Может быть, стоит рассмотреть eZ80. Мы хотели бы получить ответы от опытных людей, как вы.
Спасибо.
Изменить: Несмотря на то, что я принял ответ, поскольку он отвечает нашим потребностям, вопрос все еще открыт для других предложений, так как нам придется обсудить варианты с командой студентов, желающих участвовать в проекте.
источник
Ответы:
Хотя в настоящее время доступные версии не имеют истинной внешней адресной шины (она появится), вы можете рассмотреть Microchip PIC32 . Его архитектура основана на MIPS , начиная с 1988 года, и является одним из двух основных наборов команд RISC (другим является ARM). Так что в этом отношении это можно считать ретро. (Небольшая мелочь: Sony Playstation использовала процессор MIPS.)
Одна из приятных особенностей PIC32 (и необычная для 32-битного микроконтроллера) заключается в том, что вы можете получить несколько вариантов в пакете DIP, однако максимальный объем доступной памяти будет ограничен по сравнению с версиями для поверхностного монтажа. PIC32MX250F128 - это одна из PIC с самой большой памятью в 28-контактном DIP-корпусе с 128 КБ флэш-памяти (программ) и 32 КБ ОЗУ. Это доступно от Digi-Key в США и Farnell в Великобритании .
Хотя ОЗУ может показаться ограниченным, обратите внимание, что PIC - это гарвардская архитектура , то есть адресное пространство программы и данных разделено, а программы выполняются без флеш-памяти, поэтому вам не нужно много ОЗУ. (Для пуристов, PIC32 на самом деле модифицированная архитектура Гарварда, потому что можно запускать программы из ОЗУ.) Другой альтернативой является фон Нейман.архитектура (используемая, например, в ПК), где для всего есть одно адресное пространство, а программы обычно исчерпывают ОЗУ, за исключением того, что им обычно требуется по крайней мере некоторое количество флэш-памяти или ПЗУ (называемое BIOS на ПК) в адресное пространство процессора для выполнения процедуры загрузки для загрузки ОС с запоминающего устройства или сети в ОЗУ. Z80 (и большинство микропроцессоров своего времени) также использовал архитектуру фон Неймана. Таким образом, нужно было поместить и программу, и данные в 64 КБ. Некоторые микроэлементы с архитектурой фон Неймана также отображали свои периферийные устройства в том же адресном пространстве 64 КБ; другие использовали отдельную адресацию портов.
Что касается внешней шины, то текущие PIC32 (но только в корпусах для поверхностного монтажа из-за количества контактов) имеют 8 или 16-битный «Параллельный мастер-порт» (PMP), который в сочетании с DMA может передавать данные туда и обратно автоматически между оперативной памятью PIC и внешней оперативной памятью или периферийным устройством. Однако это не позволяет напрямую обращаться к внешней памяти (в адресном пространстве процессора) или запускать там код. Самое новое семейство PIC32MZ , перечисленное, но еще не поступившее в продажу в Digi-Key, будет иметь настоящую шину внешнего адреса, до 2 МБ флэш-памяти, 1/2 МБ ОЗУ и работать на частоте 200 МГц.
PIC32MX250F128 работает на частоте 50 МГц, есть и другие, работающие на частоте 80 МГц. Он имеет два последовательных порта UART; вам понадобится преобразователь уровня, чтобы преобразовать его в сигналы RS232.
Поскольку он упакован как DIP и может работать без внешнего генератора, для начала все, что вам нужно, - это источник питания 3,83 В, несколько развязывающих колпачков 0,1 мкФ и макетная плата. Вы можете получить бесплатный компилятор C и IDE от Microchip.
Как только вы запустите процессор, вы можете добавить периферийные устройства, такие как ЖК-дисплей, кнопки (даже клавиатура) и т. Д.
Вы можете получить другие PIC32MX с флэш-памятью объемом до 512 КБ и оперативной памятью объемом 128 КБ, но только в пакетах для поверхностного монтажа, таких как TQFP и VQFN , которые потребуют компоновки печатной платы (такая же проблема может возникнуть и с любым процессором ARM).
источник
Хотя я в целом согласен с @tcrosley, я чувствую себя обязанным отметить, что если вы действительно хотите показать другим студентам, как все работает «за кулисами», то вы должны получить плату FPGA (просто купите одну, не пытайтесь ее сделать ) и научиться создавать процессоры с нуля, используя логику. Взгляните на это для хорошей отправной точки.
источник
Вы рассматривали серию MC68000?
Это 16/32-битный процессор, за исключением 68008, строка данных - 16 бит, некоторые из них могут легко работать на частоте 50 МГц, а адресное пространство - 16 МБ.
Вот полная документация: https://www.nxp.com/docs/en/reference-manual/MC68000UM.pdf
источник