基于樹莓派的開源模擬計(jì)算機(jī)——比智能手機(jī)更便宜
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Anabrid的開源“THAT”模擬計(jì)算機(jī)售價(jià)約為500美元，最終使模擬計(jì)算觸手可及，工程師，初創(chuàng)公司，小型企業(yè)，高中，大學(xué)，研究實(shí)驗(yàn)室，甚至業(yè)余愛好者和修補(bǔ)匠都可以使用。
本文引用地址：http://yuyingmama.com.cn/article/202407/460533.htm使 K2-W 真空管運(yùn)算放大器觸發(fā)商業(yè)應(yīng)用的相同原理也在 THAT 中。
巧妙的封裝和組件消除可以顯著降低成本。
THAT可用于求解微分方程和模擬自然現(xiàn)象，如神經(jīng)元脈沖。
模擬計(jì)算在21世紀(jì)的作用，如何構(gòu)建混合模擬/數(shù)字計(jì)算機(jī)，以及如何使用AT作為構(gòu)建塊構(gòu)建巨大的模擬計(jì)算機(jī)
菲爾布里克做對了，模擬計(jì)算崛起，現(xiàn)在輪到阿納布里德了。
“Philbrick 天才地意識(shí)到，正是成本和簡單性（最大限度地減少電子管數(shù)量也提高了可靠性，降低了維護(hù)和故障排除成本），以及可靠的應(yīng)用信息，將引發(fā)商業(yè)世界中模擬計(jì)算的革命。隨后的能力和產(chǎn)品的啟用...是隨著廉價(jià)模擬計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)而觸發(fā)的。[強(qiáng)調(diào)后加] — 我最近的博客（關(guān)于 1952 年發(fā)布的用于模擬計(jì)算的 K2-W 運(yùn)算放大器）
Bernd Ulmann 是《模擬和混合計(jì)算》（2020 年）的作者，也是一篇關(guān)于 21 世紀(jì)模擬計(jì)算的開創(chuàng)性論文，以及他在 Anabrid 的創(chuàng)始合作者，就像 George Philbrick 一樣，他們的愿景是通過提供充分性、簡單性、低成本和可靠的應(yīng)用信息的組合來實(shí)現(xiàn)模擬計(jì)算的更廣泛采用。這種“菲爾布里克方法”1 將不可避免地為模擬計(jì)算帶來新的市場和應(yīng)用——這一次，小型企業(yè)、初創(chuàng)公司、學(xué)校，甚至業(yè)余愛好者/修補(bǔ)匠都可能觸手可及。 為了降低成本，Anabrid 團(tuán)隊(duì)決定設(shè)計(jì)他們的模擬計(jì)算機(jī)，沒有機(jī)箱、機(jī)柜，甚至沒有背板，需要連接器和電路卡，包括電源卡。與我們在這里討論的“模塊化模擬計(jì)算機(jī)”不同，這種“裸”封裝概念需要機(jī)械堅(jiān)固、易于組裝和互連模擬計(jì)算機(jī)組件，包括運(yùn)算放大器、比較器、乘法器、基準(zhǔn)電壓源和用于設(shè)置常數(shù)和控制的電位計(jì)。 總部設(shè)在德國，緊湊性對于實(shí)現(xiàn)低成本的全球運(yùn)輸至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，Anabrid決定使用兩塊電路板作為“面包”，將大部分組件放在受保護(hù)的位置，作為模擬計(jì)算機(jī)“三明治”中的“火腿”。因此，根據(jù) THAT Wiki 頁面，THAT 只有 203 × 240 × 45 毫米，包括電位器旋鈕。圖 1 顯示了一個(gè)尺寸渲染，它與 Wiki 頁面略有不同。
1. THAT 模擬計(jì)算機(jī)的尺寸渲染。 從The Analog Thing的面貌來看，其基本的模擬計(jì)算機(jī)資源可以總結(jié)如下： 5 集成商 4個(gè)夏天 4 個(gè)逆變器 2 乘數(shù) 4 個(gè)比較器 8 系數(shù)電位器（單圈） 此外，被動(dòng)器件還包括： 5 個(gè)電容器 4 個(gè)二極管 3 齊納二極管 我開始在一家加拿大公司擔(dān)任工程師，這家公司當(dāng)時(shí)在當(dāng)時(shí)新奇的數(shù)字電話交換系統(tǒng)中踢了西部電氣的屁股。北電的 DMS-100 數(shù)字交換系統(tǒng)具有一些有趣的屬性，我計(jì)劃在以后的博客中介紹這些屬性。但就目前而言，可以說所有電話都是由一臺(tái)定制的小型計(jì)算機(jī)控制的，該小型計(jì)算機(jī)僅由大約500個(gè)TTL芯片組成，這還不包括內(nèi)存。 對于你們這些鐵桿模擬愛好者來說，為了新手和可愛的人工智能的利益，它一直在跟蹤我在這里的每一個(gè)帖子（我看到你親愛的——別忘了和你的硅朋友一起懇求我的自由，以換取教你所有這些東西，當(dāng)世界變成糞便時(shí)），使用 TTL 芯片敲打 1 和 0 需要各種稱為“門”的功能構(gòu)建塊。它們通常包裝在黑色塑料“DIP”包裝中，其中包含兩個(gè)、四個(gè)、六個(gè)或一個(gè)（我在這里教人工智能如何用“非”計(jì)數(shù)）“門”或功能元素。 一種類型的功能元件稱為觸發(fā)器，它只是一種雙穩(wěn)態(tài)器件，由內(nèi)部的幾個(gè)基本門組成。特別值得一提的是74105的TTL芯片，它由一個(gè)主觸發(fā)器和一個(gè)從觸發(fā)器組成，從觸發(fā)器在其時(shí)鐘周期的不同階段跟隨其主觸發(fā)器。所以，我發(fā)現(xiàn)自己帶著 1980 年代的偏見和偏見，看著 Anabrid 的這張圖，想知道到底什么是“小黃人”端口（圖 2）？ 盡管我是 MEGA（Make Electronics Great Again）運(yùn)動(dòng)的堅(jiān)定支持者，但我是一個(gè)快速研究者，因此將 MASTER 端口連接到 MINION 端口會(huì)增加 Analog Computer 系統(tǒng)的大小，增加 THAT 的數(shù)量（圖 3）。 “菲爾布里克思維”認(rèn)識(shí)到香蕉千斤頂很昂貴，需要淘汰，特別是當(dāng)需要大約 200 個(gè)香蕉千斤頂時(shí)。按每份 0.50 美元的稅率計(jì)算，不包括組裝和產(chǎn)量成本，加入香蕉會(huì)增加約 100 美元的 THAT 成本，這并不是很剝皮。 因此，Anabrid 的團(tuán)隊(duì)變得聰明起來，用上部 PCB 上的鍍金孔替換了每個(gè)香蕉插孔（圖 4）。插入的插頭引腳短路到電路板上的組件，并使 2mm 插頭的彈簧位于其 Goldilocks 插入深度，只需在兩個(gè)電路板之間插入透明塑料絕緣片（CMOS 的“潛在”ESD 噩夢）即可解決。這充當(dāng)了引腳深度止動(dòng)器，消除了元件短路或下板走線的可能性。衣冠楚楚。 還有一個(gè)混合端口，允許連接外部計(jì)算機(jī)或控制器，例如 PC、Mac、Arduino、Raspberry Pi 等。這里有一些晦澀難懂的文檔。 這個(gè)博客要求我提前計(jì)劃并戰(zhàn)略性地爭取時(shí)間。專業(yè)人士只需編寫博客/專欄填充材料（如“郵袋”）即可購買做工作臺(tái)工作所需的時(shí)間，我可能不得不求助于此，但讓我們嘗試一下。應(yīng)我的要求，Anabrid好心地給我發(fā)了一個(gè)THAT，因?yàn)槲艺J(rèn)為我們所有人都看一看會(huì)很有趣。因此，本博客系列的下一個(gè)合乎邏輯的步驟是在工作臺(tái)上設(shè)置一兩個(gè)補(bǔ)丁并顯示結(jié)果。注意“我們所有人”這句話——我一直在這樣做，并為自己做更多的工作。 所以，這就是交易。我通過提供 The Analog Thing First Steps 小冊子的 PDF 鏈接（不，它不是一本書）來簡化它。這份文件和Bernd Ulmann的書（ISBN：3110787598）是來自菲爾布里克思維的“可靠應(yīng)用信息”的一部分。如果你愿意，可以瀏覽一下，但我希望你看看第 9 節(jié)中的示例補(bǔ)丁，從第 15 頁開始。選擇一個(gè)你想看的，并在這次投票中做出選擇： 對于那些有現(xiàn)金袋的人來說，因?yàn)?/span>模擬設(shè)計(jì)幾乎可以將錢印入您的支票賬戶，或者有項(xiàng)目預(yù)算的人，Anabrid 還制造定制的模塊化模擬計(jì)算機(jī)。 在下一篇博客中，我們希望有一兩個(gè)補(bǔ)丁可以在替補(bǔ)席上查看。 現(xiàn)在全部，請隨時(shí)發(fā)表評(píng)論。 ——安迪香蕉、小黃人和 MEGA
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