1. Hardware-Basteleien für
Informatiker
Marcel Büchler

2. Inhalt
● Historisches
● Einstieg - Begriffe
● Löten für Einsteiger
● µController - Parallax Propeller
● Pong auf dem µController
● Hive
● Blinkenlights
● Blinkenlights Projekt

3. Historisches
● 19. Jh Lochkarten-”Computer” (Hollerith)
● Zuse Z3 (1941)
● Bipolarer Transistor verdrängt Röhren ab 1955
● 60er-Jahre erste µProzessoren
● Intel 4004 (1971)
● Homebrew Computer Club (ca 1975-1977)
● Apple I (1976) & Apple II (1977)

10. Motivation für Hardware-Basteleien
● Hardwarenahes, effizientes Programmieren
● Signalverarbeitung
● Neue Konzepte kennenlernen
● Etwas „handfestes” machen
● Spass

11. Ziele
● Begeisterung für Hardware wecken
● Andere Interessierte finden
● Grundlage für kommende Projekte setzen
● Erweiterung der Vorlesung
Rechnerarchitekturen und Betriebssysteme
● Hackerspace

12. Nötige Grundlagen
● Grundwissen Elektrotechnik, Physik
● Schaltplan lesen
● Löten
● Lötkolben, Entlötpumpe und Multimeter
● Ein wenig Geld
● Viel Zeit

13. Was braucht man nicht?
● Highend-Lötstation
● Geätzte Platinen
● Anti-Statik-Armband :-)
● Prototyping-Steckbrett
● Oszilloskop
● Spannungsgenerator
● Funktionsgenerator

14. Begriffe
● Transistor (NPN, PNP)
● Diode
● (Elektrolyt-) Kondensator (Elko)
● Widerstand
● Potentiometer
● LED
● ...

15. Begriffe
SMD DIL/DIP

16. Grundlagen des Lötens

17. Schlechte Lötstellen

18. µController – Parallax Propeller
● Spezifikationen
● Released in 2006 by Parallax
● 3.3 Volt DC
● 8 x 32 Bit RISC CPU (Cogs)
● System Clock Speed: DC to 80 MHz
● 32K RAM / 32 K ROM

19. Propeller Minimalbeschaltung

21. µController – Parallax Propeller
● Cogs
● Processor Block (ALU)
● 2KB RAM (512 x 32 Bits)
● Two Counters
● Video Generator
● I/O Output Register
● I/O Direction Register

22. µController – Parallax Propeller
● PRO
● Einfach Programmierbar
● Leichter Einstieg
● Vielfältig (PS/2, VGA, S-Video, Audio)
● 8 Cogs
● 32 I/O Pins
● Spin & Assembler (Forth, C, ...)

23. µController – Parallax Propeller
● CON
● Kein eingebauter Flash-Speicher/EEPROM
● Wegen Spin nicht ganz so hardwarenahe wie AVR
● Macht süchtig

24. Pong
● Man nehme:
● Eine Idee (Pong)
● Propeller Grafik-Beispiel
● Tastatur-Treiber-Beispiel
● Ein paar Stunden Zeit
DEMO

25. Hive
● Idee: Retro-Style Computer mit Propeller
● 3 Propeller
● VGA, S-Video, Tastatur, Maus
● SD-Card Reader
● E-RAM (1MB)
● Ethernet
● Bastler-Bus

27. Blinkenlights
● Projekt des CCC anlässich des 20 Jahr
Jubiläums 2001
● Haus des Lehrers in Berlin
● 18x8 Pixel Monochromes Display
● Interaktion mit Mobiltelefonen (Nachrichten
senden und Pong)
● 11.Sept 2001- 23. Feb 2002 (23w 5d)

30. Mini-Blinkenlights-Projekt
● 1. Idee
● Blinkenlights am Messezentrum
● 2. Idee
● Blinkenlights an der FG-Glaswand
● 3. Idee
● Mini-Computer mit Punkt-Matrix-Display
● Vorteile: Portabel, günstiger, Computer-Feeling und
Einmaligkeit

31. Mini-Blinkenlights-Projekt
● 32 I/O Ports
● 2 für Programmierung
● 2 für Flash-Speicher
● 2 für Sound (Stereo)
● 6 für Eingabe (Tasten)
● Es bleiben 20 Ports für
LED-Ausgabe
– 8 x 12 LED-Matrix
– 12x16 = 192 LED's

32. LED Punktmatrix

33. LED Punktmatrix

34. LED Punktmatrix

35. LED Punktmatrix

36. Fragen?