让我们先收集组件。制作一台微型计算机只需要3个基本组件,CPU、内存和I/O,每个组件都作为独立IC在市场上出售。CPU是计算机的大脑,负责解释和执行程序。内存负责存储程序和数据。I/O是Input/Output(输入/输出)的缩写,负责将计算机和外部设备(外围设备)连接在一起。

这里我们使用Z80CPU作为微机的CPU,TC5517作为内存,Z80PIO作为I/O。Z80CPU是一款古老的CPU,在NEC的PC-8801、SHARP的MZ-80等8位计算机广泛使用的时代,以爆炸式的速度普及。TC5517是一个可以存储2K的8位数据的存储器。在计算机世界中,K表示210=1024。TC5517的容量为8位×2×1024=16384位,即2K字节。

虽然这个容量与你使用的个人电脑相差甚远,但对于一台学习用的微型电脑来说已经绰绰有余了。Z80PIO用作I/O,通常与Z80CPU一起使用。顾名思义,PIO(ParallelI/O,并行输入/输出)可以在微机和外部设备之间并行(逐行)输入和输出8位数据。在计算机爱好者沉浸于制造微型计算机的时代,这些组件是常见的IC。我想先在这里和你打个招呼。

这里做的微机只是学习的模型,没有实用价值。为了制造一台微型计算机,除了CPU、内存和I/O之外,还需要几个辅助部件。为了驱动CPU运行,需要一个称为“时钟信号”的电信号。这个电信号就像一个时钟,滴答滴答地定期改变电压电平。输出时钟信号的元件称为“时钟发生器”。时钟发生器有一个晶体振荡器,它根据自己的频率(振动次数)产生时钟信号。时钟信号的频率是衡量CPU运行速度的指标。

此处使用2.5MHz(AndyLau)时钟发生器。用于输入程序的装置也是必不可少的。这里我们通过拨动拨码开关来输入程序,拨码开关是由8个开关并排组成的组件。输出程序执行结果的装置是8个LED(LightEmittingDiodes)。至此,主要组件已经准备就绪。其余的只是一些零碎的东西。电阻器是阻止电流流动并降低电压值的元件。为了省去布线的麻烦,这里也使用了将8个电阻集成到1个元件中的集成电阻。电阻的单位是Ω(欧姆)。

电容器是储存电荷的元件,衡量储存电荷能力的单位是F(法拉)。要使微机工作,5V(伏特)直流电源是必不可少的。因此,需要使用一种叫作“开关稳压电源”的装置将220V交流电转换为5V直流电。

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