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现在一个人能造计算机吗?

已有 3810 次阅读 2017-11-5 08:07 |个人分类:计算机制造|系统分类:教学心得| FPGA, 自己制造计算机

现在一个人能造计算机吗?

姜咏江

       自己一个人造计算机?说梦话吧!其实这已经成为了现实。当一二十年前出现了现场可编程器件FPGA之后,就有了一个人单独设计制造计算机的条件。FPGA器件借助现在已经存在的计算机,就可以进行任何的电子电路设计,让你成为计算机专家不是梦。

       能够在二进制层面上执行程序的计算机叫原型机。原型机连接上各种易识别易用的外部设备,就成了人们容易使用的计算机。原型机反映的是计算机核心理论与设计技术,是每一个想从事计算机设计制造的人,必须要经历的实践过程。计算机核心并不是一种固定的架构,与之适应的指令系统也是千变万化。如果你能够在需要高度保密的时候,用自己设计的计算机来完成工作,无疑安全度会大大提高。这种情况对民用似乎很麻烦,但对高度机密的部门和军事国防,应该是求之不得的事情。

       设计计算机具有个人智慧的挑战性。因为这项工作高难,因而才是那些勇于探索,攻坚破难的科学爱好者施展才干的事情。特别对那些充满科学理想的青年学生,自己能够设计制造出计算机有着更大的吸引力。

       自己设计计算机的组成结构、指令系统等,也就是计算机的CPU都需要什么材料?只需要一块有FPGA的实验板!这种最简单的实验板如下图所示。


       这种实验板的输入输出装置,简单到只用开关、按钮、发光二极管和数码管。此外除了供电部分,就是中间的那块FPGA集成电路片。包括运算器、控制器、寄存器和存储器等一系列计算机核心部件,都将在FPGA中诞生。这种核心计算机,用8个开关进行二进制数输入,用发光二极管显示输入和输出的二进制数,同时用数码管显示十六进制数。

       这个核心计算机设计制作开发板,有相应的《自己设计制作CPU与单片机》一书,可供设计制作时参考。这本书中还有这个开发板的设计制造技术和方法。

       核心计算机的设计制造技术,高中生就可以掌握。开展青少年计算机设计制造活动,是培养未来科学家的一个重要途径。

在这个高速发展的信息时代,信息技术最核心的东西就是计算机。而掌握了计算机核心的设计与制造技术,无疑会奔跑在世界的前列。让我们努力吧。




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