Das Dokument von Marcel Büchler gibt einen Überblick über Hardware-Basteleien für Informatiker, einschließlich grundlegender Begriffe und Historie der Computertechnik. Es behandelt den Einstieg ins Löten, Mikrocontroller wie den Parallax Propeller sowie verschiedene Projekte wie Pong und Blinkenlights. Ziel ist es, Begeisterung für Hardware zu wecken und Grundlagen des Hardware-Entwickelns zu vermitteln.

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?