用Arduino Uno制作功能计算机

那里有Arduino发烧友吗？

嘿，我一直在考虑这个问题，我思考的越多，我实际就能做到的越多。我的想法基本上是这样的：用Arduino Uno微控制器制造功能计算机。

我对这台计算机的唯一目标是能够编辑和执行BASIC程序。就这样。我只希望将其用于编程，因为那只是我现在唯一感兴趣的事情：）

因此，从我的角度来看，我将需要三个主要的硬件组件：

1. 某种形式的显示器（VGA屏幕或其他东西）
2. 注册键盘输入的某种方法，以及
3. 将数据存储到外部存储器的某种方式。

有人知道这样做吗？我知道在屏幕上显示的方法，但是我不知道用于注册键盘输入或存储外部存储器的优质API /硬件组件。

在这方面，我需要很多帮助。谁能帮我一下，为好的硬件/好的开源库，或者两个，三个或十个提供想法，有用的技巧和建议？

添加：

为感兴趣的人制作Arduino Uno计算机的博客。

只需使用PS / 2键盘即可完成键盘-它只是串行的，并且有大量的教程供您参考。

可以简单地在SD卡上存储数据-已经有一个屏蔽罩可以做到这一点。

至于视频-这要困难得多。例如，如果您想让Arduino生成PAL视频信号，那么您的工作就可以完成。是的，有可能，有人创建了一个Arduino“ pong”游戏，但是它的图形非常粗大，只有黑白。

对于VGA，您将需要某种形式的接口来为您完成工作。Sparkfun曾经出售可以与Arduino 配合使用的Picaso 视频卡，但是可惜已经停产了，还没有更换的计划。

TBH最好的选择是使用Wyse终端之类的东西，并完全通过串行与Arduino通信。比弄乱视频信号等简单得多。

我在这里看到了Olin的观点-如果您只想使用PC来编辑/运行/学习BASIC。

但是，如果目标是创建一台可以运行BASIC并同时了解硬件和较低级实现的计算机的挑战，则情况有所不同。我全都喜欢这样的事情，这是提高知识的一种很好的方法，并且肯定会从中学到很多。正如史蒂文（Steven）所提到的，可以剥离掉Windows等所有令人困惑的（主要是不相关的）层，从而保留了基本的（无双关语）概念。

无论如何，您可能想看看像PIC32这样功能更强大的东西，因为它应该能够独自处理所有功能（例如基本VGA）。
这是一个Arduino兼容板，UNO32
的Maximite是用BASIC解释器的计算机基于一个PIC32，你可能想看看设计和施工的一些想法。

有点幸运，因为我现在正在实际使用arduino PC！虽然不是很多，但只有第一个模型。固件也非常简单，并且具有较小的API集。但是，事情正常！不足以编辑BASIC（或除其自身以外的任何语言），但这只是第一个模型。主板很简单，我用了这个。这是我使用的固件：

        #include <LCD4884.h>
#include <SD.h>
#include <SPI.h>
#include <SoftwareSerial.h>

void setup() {   
    lcd.LCD_init();             
    lcd.LCD_clear();
    lcd.LCD_write_string_big(0, 0, "Gilbert", MENU_NORMAL);
    pinMode(10, OUTPUT);
    delay(3000);
}

byte line = 10;
SoftwareSerial FC(8,9);
byte RAM[501];
byte Error = 0;
char tempString[15];

void loop() {
    // <editor-fold defaultstate="collapsed" desc="Initilization">
    FC.begin(4800);
    if (!FC.available()) {
        lcd.LCD_clear();
        lcd.LCD_write_string(0, 0, "FC Failed!", MENU_NORMAL);
        delay(1000);
    }
    int address = 1;
    lcd.LCD_clear();
    lcd.LCD_write_string(0, 0, "SD Init...", MENU_NORMAL);
    if (!SD.begin(10)) {
        lcd.LCD_clear();
        lcd.LCD_write_string(0, 0, "SD Failed!", MENU_NORMAL);
        while (true) {
            ;
        }
    }
    lcd.LCD_clear();
    lcd.LCD_write_string(0, 0, "Loading...", MENU_NORMAL);
    File file;
    file = SD.open("BIOS.mk8", FILE_READ);
    RAM[0] = 53;
    RAM[file.read()] = 8;
    while (file.available()) {
        RAM[address] = file.read();
        address++;
    }
    address++;
    RAM[address] = 55;
    long loops = 0;
    long time1 = 0;
    long time2 = 0;
    address = 0;
    byte instruction = 0;
    int exeaddress;
    byte tempbyte;
    lcd.LCD_clear();
    lcd.LCD_write_string(0, 0, "EMU. Started", MENU_NORMAL);// </editor-fold>
    //emulation loop
    while(true){
        switch(RAM[address]){
            // <editor-fold defaultstate="collapsed" desc="Codes 1-10">
            case 1:
            {//getCycleCount[intvar i]
                tempbyte = (loops) / ((time2 - time1) / 1000);
                convert(address + 1);
                writeInt(exeaddress, tempbyte);
                break;
            }
            case 2:
            {//getTemp[intvar i]
                tempbyte = (((analogRead(A1) / 1024.0) * 5.0) - .5) * 100;
                convert(address + 1);
                writeInt(exeaddress, tempbyte);
                break;
            }
            case 3:
            {//getKey[intvar i]
                //Up 745
                //Down 332
                //Left 0
                //Right 509
                //Center 145
                switch (analogRead(A0)) {
                    case 745:
                    {
                        tempbyte = 1;
                        break;
                    }
                    case 332:
                    {
                        tempbyte = 2;
                        break;
                    }
                    case 0:
                    {
                        tempbyte = 3;
                        break;
                    }
                    case 509:
                    {
                        tempbyte = 4;
                        break;
                    }
                    case 145:
                    {
                        tempbyte = 5;
                        break;
                    }
                }
                convert(address + 1);
                writeInt(exeaddress, tempbyte);
                break;
            }
            case 4:
            {//printLine[variable v]
                if (line > 70) {
                    lcd.LCD_clear();
                    line = 0;
                }
                switch(RAM[address + 1]){
                    case 9:{
                        tempbyte = RAM[address + 1];
                        tempString[0] = char(tempbyte);
                        break;
                    }
                    case 15:{
                        convert(address + 1);
                        break;
                    }
                }
                lcd.LCD_write_string(0, line, tempString, MENU_NORMAL);
                line += 10;
                break;
            }
            case 5:
            {//exe detector
                exeaddress = address;
                break;
            }
            case 7:
            {//lcdClear
                lcd.LCD_clear();
                line = 0;
                break;
            }
            case 10:
            {//declareInteger[string name]
                convert(address + 1);
                tempbyte = 0;
                while (tempbyte != 15) {
                    RAM[address + tempbyte + 1] = tempString[tempbyte];
                }
                break;
            }// </editor-fold>
            case 11:{//getError[intvar i]
                tempbyte = Error;
                Error = 0;
                convert(address + 1);
                writeInt(exeaddress, tempbyte);
                break;
            }
            case 12:{//deadlock
                while(true){;}
                break;
            }
            case 13:{//assignInteger[int value, intvar i]
                tempbyte = RAM[address + 1];
                convert(address + 2);
                writeInt(exeaddress, tempbyte);
                break;
            }
            case 14:{//transferInteger[intvar i1, intvar i2]
                convert(address + 1);
                writeInt(exeaddress, RAM[getIntAddr(exeaddress)]);
                break;
            }
        }
        // <editor-fold defaultstate="collapsed" desc="post loop process">
        address++;
        time2 = millis();
        loops++;
        if (loops < 0) {
            loops = 0;
        }// </editor-fold>
    }
}

void convert(int startAddress){
    byte charadd = 0;
    while(RAM[startAddress] != 6){
        tempString[charadd] = RAM[startAddress];
        charadd++;
        startAddress++;
    }
}

void writeInt(int exeStart, byte value){
    byte count = 0;
    char compare[15];
    while(true){
        if (RAM[exeStart] == 9) {
            exeStart++;
            while (count != 15) {
                compare[count] = RAM[exeStart];
                exeStart++;
                count++;
            }
            if(compare == tempString){
                RAM[exeStart + 2] = value;
                break;
            }else{
                exeStart += 3;
            }
            if(RAM[exeStart] == 8){
                Error = 1;
            }
        }
    }
}

int getIntAddr(int exeStart){
    byte count = 0;
    char compare[15];
    while(true){
        if (RAM[exeStart] == 9) {
            exeStart++;
            while (count != 15) {
                compare[count] = RAM[exeStart];
                exeStart++;
                count++;
            }
            if(compare == tempString){
                return RAM[exeStart + 2];
                break;
            }else{
                exeStart += 3;
            }
            if(RAM[exeStart] == 8){
                Error = 1;
            }
        }
    }
}

方法说明很难解释，但是代码存储为原始字节。我应该尽快安装开发软件...希望对您有所帮助！如果要在任何项目中使用此功能，则必须在SD的根目录上具有BIOS.mk8文件，否则系统将无法工作。

戴维·布林（David Brin）受到所有应有的尊重（我碰巧很喜欢他的书；我没有资格判断他作为天体物理学家有多出色），他既不是程序员也不是教育家。

在PC早期，我就在这里并进行编码，并且编写了大量的BASIC代码。从那时起，我一直在专业地编写代码。

当时我们使用BASIC的原因是，您的两个选择是使用BASIC或以汇编形式编写，而汇编既难以理解，又使用起来更加麻烦。如此基础。

从那以后的30多年中，编程指令有了重大改进。我的妻子教一个使用Alice（www.alice.org）的编程入门课程，从概念上讲，它比以前的方法要好得多。

我认为Brin的解决方案非常优雅。您可以在Raspberry PI上构建非常简单的东西。在arduino上，我认为将所需的所有内容填充到2K RAM中将是一个挑战。它必须容纳您最终编写的任何OS / Monitor，命令解释器，执行显示的代码以及基本程序本身的存储。

更不用说您将不得不做大量的困难和自定义编程的事实，以便您可以在简单的环境中编写代码。

我不明白 如果只希望使用Basic编程，请在PC上运行基本解释器。我不明白您对Arduino的期望如何。Arduino是一个带有大量精美软件的微控制器，可以隐藏硬件细节。与直接在裸露的微控制器上运行的等效程序相比，这样做的部分代价是性能较低，资源占用更多。现在，您想编写Arduino代码以将其转换为更通用的计算机，所有这些都可以让您依次在该通用计算机上运行Basic解释器吗？这毫无意义。

由于您的唯一目标是能够编辑和执行Basic程序（运行Basic解释器），因此首先要从更通用的计算平台入手，最好甚至是已经具有Basic解释器的平台。您的PC就是这样一个平台。如果您希望这是外部硬件，听起来像是现成的单板计算机将比Arduino更好地满足您的需求。

添加：

现在，您说您不想在PC上运行，并在此链接上找到有关某人想要命令行基础供其孩子学习的链接。诚然，我没有阅读整篇文章（我不喜欢人们用链接回答。您应该能够用几句话独立地陈述您的观点），但是我看不到PC如何运行命令行基本解释器无法解决您的问题。为什么不允许基本解释器在PC上运行，但可以在Arduino上运行呢？记住，您之前说过，您的唯一目标是编辑和运行Basic程序。该声明中没有任何内容说明必须在什么硬件上运行，并且您随后的解释也都没有解释为什么PC无法正常运行。

可能有一些在命令行上运行的基本解释器。旧的QBASIC可能仍在某些DOS兼容模式下工作。即使不这样做，由于您愿意为此付出专用的硬件，因此如何在PC上运行DOS和QBASIC不能满足您的要求？

AVR BASIC解释器列表：

1. http://jcwolfram.de/projekte/avr/chipbasic2/examples.php
2. http://www.avrfreaks.net/index.php?module=Freaks%20Academy&func=viewItem&item_id=688&item_type=project
3. http://www.cqham.ru/tbcgroup/index_eng.htm
4. http://cappels.org/dproj/Home.htm

我喜欢在Arduino上运行通用应用程序（例如BASIC）的想法，特别是如果您自己手工构建的话。我喜欢使用方便的电池供电的Arduino设备运行我想要的应用程序带来的便利。如果是我，我可能会使用Arduino MEGA，因此我将有足够的引脚用于键盘和SD屏蔽板用于存储。

为了简化编程和连接，跟踪日期和时间（RTC）的方式，我会选择彩色图形LCD或VGA上的TFT屏幕，以及没有互联网或网络（以太网屏蔽）的应用程序是什么？可能需要额外的I2C RAM（24LC256）？还有一些I2C MCP223017，以防万一我需要一些额外的端口。多个Arduino做并行任务怎么样？我敢肯定，那将改善性能。