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「靓科技解读」个集成ic打造出复古时尚經典电子计算机：215 色显示信息，能程序编写能玩小游戏，6

在很多人看来 ， 打造一台家用的计算机需要太多硬件：主板、CPU等等 。 但实现一个8位的计算机远没有这么复杂 。 近日 ， 一位名为MattSarnoff的开发者就仅用了6个芯片就组装好了一台计算机 。 它不仅能有音视频输入输出 ， 还可以完成编程任务 。 不愧是经典又复古的8位电脑 。
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时至今日 ， 8-bit风格的电脑依然有着不朽的魅力 。 那么 ， 是否可以使用经典的CPU来完成现在的计算任务 ， 同时保留8-bit的风格呢？
近日 ， 一位名为MattSarnoff的开发者开发了一款经典的家用计算机 ， 名为Amethyst 。 它有一个集成式的键盘 ， 能够生成声音和图像 。 其中有一个高级编程语言 ， 能够让用户自己编程 。 更重要的是 ， 这个计算机只需要6块芯片 ， 其中包括一个ATMEGA1284P的CPU ， 一个USB接口芯片 ， 以及4个简单的集成电路 。
可以看到 ， 你可以在上面完成一些基本操作 。 这个计算机还可以显示彩色图像 。
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那么 ， 怎样用这些简单的硬件组装一台计算机呢？
Amethyst：六个芯片打造家用计算机
据作者介绍 ， Amethyst是一种复古风格的家用九三级 ， 围绕ATmega1284微控制器打造 。 它能够合成NTSC视频输出 ， 有着高色彩和高分辨率模式、单声道音频输出和一个完整的机械键盘 。
该计算机使用Forth编程语言 ， 有图像和声音指令、调试器和屏幕编辑功能 。 它采用一个USBType-B接口 ， 提供5V的电源和与一台PC的连接沟通 。
此外 ， Amethyst兼容Optibootbootloader ， 能够将固件加载到上面 ， 不需要特殊的编程硬件 。
硬件配置
在硬件配置上 ， 首先是CPU 。 作者使用了ATMEGA1284P 。 这是一个2008年发布的CPU ， 有128KB的闪存和16KB的内存 。 它的运行主频最高达到20MHZ ， 有一个内置的序列界面控制器以及32位的输入/输出pin 。
如何让这个电脑输入和输出视频？作者找出了4个7400芯片——两个多路复用器和两个并行到串行移位寄存器 。
具体而言 ， 他将CPU上的8个pin设置并行 ， 将其同时传入4个芯片中 ， 从而将它们转换高速串行比特流 。 通过这种方式 ， 他能够让计算机在屏幕上显示出215种不同的颜色 。 当然 ， 这样带来的代价也很大 ， 为了跟上屏幕刷新 ， CPU只剩下25%的算力处理其他任务了 。
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计算机的整体电路图示 。 这是一个单板计算机 ， 使用6个芯片 ， 生成215色视频 。 键盘直接焊在板子上 ， 同样支持音频和四个串行I/O链接 ， 用于外围任务 ， 如游戏控制或存储设备 。 该电脑使用了自带的Forth虚拟机 ， 提供编程环境 。
编程语言和环境
由于最终目的是提供一个轻量级的编程环境 ， 所以作者选择了Forth而不是Basic 。 Forth是嵌入式系统的语言 ， 具有交互性以及可高效编译代码的功能 ， 可以在有限空间内发挥作用 。 由于1284P不能够直接从RAM中执行已编译的代码 ， 因此将代码编译为中间字节代码 ， 之后该字节码将作为数据提供给从1284P的虚拟机 。 虚拟机的代码是用汇编代码编写的 ， 并进行了适当的手动调整以使其尽可能高效 。
作者能够使用先进的激光切割机 ， 因此设计以及制造木箱并不是很困难 。 机械键盘的开关直接焊接在Amethyst的单印刷电路板上 ， 这个键盘的空格键在Enter键上方 。
作者所用机械键盘的空格键不像一般键盘那样位于中间 ， 而在Enter键的上面 。
效果展示
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从上图来看 ， 这台电脑提供了一个命令行界面 ， 用户可以进行各种操作 。


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