Hardware-Basteleien für     Informatiker       Marcel Büchler
Inhalt●   Historisches●   Einstieg - Begriffe●   Löten für Einsteiger●   µController - Parallax Propeller●   Pong auf dem ...
Historisches●   19. Jh Lochkarten-”Computer” (Hollerith)●   Zuse Z3 (1941)●   Bipolarer Transistor verdrängt Röhren ab 195...
Motivation für Hardware-Basteleien●   Hardwarenahes, effizientes Programmieren●   Signalverarbeitung●   Neue Konzepte kenn...
Ziele●   Begeisterung für Hardware wecken●   Andere Interessierte finden●   Grundlage für kommende Projekte setzen●   Erwe...
Nötige Grundlagen●   Grundwissen Elektrotechnik, Physik●   Schaltplan lesen●   Löten●   Lötkolben, Entlötpumpe und Multime...
Was braucht man nicht?●   Highend-Lötstation●   Geätzte Platinen●   Anti-Statik-Armband :-)●   Prototyping-Steckbrett●   O...
Begriffe●   Transistor (NPN, PNP)●   Diode●   (Elektrolyt-) Kondensator (Elko)●   Widerstand●   Potentiometer●   LED●   ...
BegriffeSMD       DIL/DIP
Grundlagen des Lötens
Schlechte Lötstellen
µController – Parallax Propeller●   Spezifikationen    ●   Released in 2006 by Parallax    ●   3.3 Volt DC    ●   8 x 32 B...
Propeller Minimalbeschaltung
µController – Parallax Propeller●   Cogs    ●   Processor Block (ALU)    ●   2KB RAM (512 x 32 Bits)    ●   Two Counters  ...
µController – Parallax Propeller●   PRO    ●   Einfach Programmierbar    ●   Leichter Einstieg    ●   Vielfältig (PS/2, VG...
µController – Parallax Propeller●   CON    ●   Kein eingebauter Flash-Speicher/EEPROM    ●   Wegen Spin nicht ganz so hard...
Pong●   Man nehme:    ●   Eine Idee (Pong)    ●   Propeller Grafik-Beispiel    ●   Tastatur-Treiber-Beispiel    ●   Ein pa...
Hive●   Idee: Retro-Style Computer mit Propeller●   3 Propeller●   VGA, S-Video, Tastatur, Maus●   SD-Card Reader●   E-RAM...
Blinkenlights●   Projekt des CCC anlässich des 20 Jahr    Jubiläums 2001●   Haus des Lehrers in Berlin●   18x8 Pixel Monoc...
Mini-Blinkenlights-Projekt●   1. Idee    ●   Blinkenlights am Messezentrum●   2. Idee    ●   Blinkenlights an der FG-Glasw...
Mini-Blinkenlights-Projekt●   32 I/O Ports    ●   2 für Programmierung    ●   2 für Flash-Speicher    ●   2 für Sound (Ste...
LED Punktmatrix
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Hardware-Basteleien für Informatiker

  1. 1. Hardware-Basteleien für Informatiker Marcel Büchler
  2. 2. Inhalt● Historisches● Einstieg - Begriffe● Löten für Einsteiger● µController - Parallax Propeller● Pong auf dem µController● Hive● Blinkenlights● Blinkenlights Projekt
  3. 3. Historisches● 19. Jh Lochkarten-”Computer” (Hollerith)● Zuse Z3 (1941)● Bipolarer Transistor verdrängt Röhren ab 1955● 60er-Jahre erste µProzessoren● Intel 4004 (1971)● Homebrew Computer Club (ca 1975-1977)● Apple I (1976) & Apple II (1977)
  4. 4. Motivation für Hardware-Basteleien● Hardwarenahes, effizientes Programmieren● Signalverarbeitung● Neue Konzepte kennenlernen● Etwas „handfestes” machen● Spass
  5. 5. Ziele● Begeisterung für Hardware wecken● Andere Interessierte finden● Grundlage für kommende Projekte setzen● Erweiterung der Vorlesung Rechnerarchitekturen und Betriebssysteme● Hackerspace
  6. 6. Nötige Grundlagen● Grundwissen Elektrotechnik, Physik● Schaltplan lesen● Löten● Lötkolben, Entlötpumpe und Multimeter● Ein wenig Geld● Viel Zeit
  7. 7. Was braucht man nicht?● Highend-Lötstation● Geätzte Platinen● Anti-Statik-Armband :-)● Prototyping-Steckbrett● Oszilloskop● Spannungsgenerator● Funktionsgenerator
  8. 8. Begriffe● Transistor (NPN, PNP)● Diode● (Elektrolyt-) Kondensator (Elko)● Widerstand● Potentiometer● LED● ...
  9. 9. BegriffeSMD DIL/DIP
  10. 10. Grundlagen des Lötens
  11. 11. Schlechte Lötstellen
  12. 12. µController – Parallax Propeller● Spezifikationen ● Released in 2006 by Parallax ● 3.3 Volt DC ● 8 x 32 Bit RISC CPU (Cogs) ● System Clock Speed: DC to 80 MHz ● 32K RAM / 32 K ROM
  13. 13. Propeller Minimalbeschaltung
  14. 14. µController – Parallax Propeller● Cogs ● Processor Block (ALU) ● 2KB RAM (512 x 32 Bits) ● Two Counters ● Video Generator ● I/O Output Register ● I/O Direction Register
  15. 15. µController – Parallax Propeller● PRO ● Einfach Programmierbar ● Leichter Einstieg ● Vielfältig (PS/2, VGA, S-Video, Audio) ● 8 Cogs ● 32 I/O Pins ● Spin & Assembler (Forth, C, ...)
  16. 16. µController – Parallax Propeller● CON ● Kein eingebauter Flash-Speicher/EEPROM ● Wegen Spin nicht ganz so hardwarenahe wie AVR ● Macht süchtig
  17. 17. Pong● Man nehme: ● Eine Idee (Pong) ● Propeller Grafik-Beispiel ● Tastatur-Treiber-Beispiel ● Ein paar Stunden Zeit DEMO
  18. 18. Hive● Idee: Retro-Style Computer mit Propeller● 3 Propeller● VGA, S-Video, Tastatur, Maus● SD-Card Reader● E-RAM (1MB)● Ethernet● Bastler-Bus
  19. 19. Blinkenlights● Projekt des CCC anlässich des 20 Jahr Jubiläums 2001● Haus des Lehrers in Berlin● 18x8 Pixel Monochromes Display● Interaktion mit Mobiltelefonen (Nachrichten senden und Pong)● 11.Sept 2001- 23. Feb 2002 (23w 5d)
  20. 20. Mini-Blinkenlights-Projekt● 1. Idee ● Blinkenlights am Messezentrum● 2. Idee ● Blinkenlights an der FG-Glaswand● 3. Idee ● Mini-Computer mit Punkt-Matrix-Display ● Vorteile: Portabel, günstiger, Computer-Feeling und Einmaligkeit
  21. 21. Mini-Blinkenlights-Projekt● 32 I/O Ports ● 2 für Programmierung ● 2 für Flash-Speicher ● 2 für Sound (Stereo) ● 6 für Eingabe (Tasten) ● Es bleiben 20 Ports für LED-Ausgabe – 8 x 12 LED-Matrix – 12x16 = 192 LEDs
  22. 22. LED Punktmatrix
  23. 23. LED Punktmatrix
  24. 24. LED Punktmatrix
  25. 25. LED Punktmatrix
  26. 26. Fragen?
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