基于樹(shù)莓派的開(kāi)源模擬計算機——比智能手機更便宜
加入技術(shù)交流群
Anabrid的開(kāi)源“THAT”模擬計算機售價(jià)約為500美元，最終使模擬計算觸手可及，工程師，初創(chuàng )公司，小型企業(yè)，高中，大學(xué)，研究實(shí)驗室，甚至業(yè)余愛(ài)好者和修補匠都可以使用。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202407/460533.htm使 K2-W 真空管運算放大器觸發(fā)商業(yè)應用的相同原理也在 THAT 中。
巧妙的封裝和組件消除可以顯著(zhù)降低成本。
THAT可用于求解微分方程和模擬自然現象，如神經(jīng)元脈沖。
模擬計算在21世紀的作用，如何構建混合模擬/數字計算機，以及如何使用AT作為構建塊構建巨大的模擬計算機
菲爾布里克做對了，模擬計算崛起，現在輪到阿納布里德了。
“Philbrick 天才地意識到，正是成本和簡(jiǎn)單性（最大限度地減少電子管數量也提高了可靠性，降低了維護和故障排除成本），以及可靠的應用信息，將引發(fā)商業(yè)世界中模擬計算的革命。隨后的能力和產(chǎn)品的啟用...是隨著(zhù)廉價(jià)模擬計算機的出現而觸發(fā)的。[強調后加] — 我最近的博客（關(guān)于 1952 年發(fā)布的用于模擬計算的 K2-W 運算放大器）
Bernd Ulmann 是《模擬和混合計算》（2020 年）的作者，也是一篇關(guān)于 21 世紀模擬計算的開(kāi)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(guò)提供充分性、簡(jiǎn)單性、低成本和可靠的應用信息的組合來(lái)實(shí)現模擬計算的更廣泛采用。這種“菲爾布里克方法”1 將不可避免地為模擬計算帶來(lái)新的市場(chǎng)和應用——這一次，小型企業(yè)、初創(chuàng )公司、學(xué)校，甚至業(yè)余愛(ài)好者/修補匠都可能觸手可及。 為了降低成本，Anabrid 團隊決定設計他們的模擬計算機，沒(méi)有機箱、機柜，甚至沒(méi)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“模塊化模擬計算機”不同，這種“裸”封裝概念需要機械堅固、易于組裝和互連模擬計算機組件，包括運算放大器、比較器、乘法器、基準電壓源和用于設置常數和控制的電位計。 總部設在德國，緊湊性對于實(shí)現低成本的全球運輸至關(guān)重要。為了實(shí)現這一點(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的位置，作為模擬計算機“三明治”中的“火腿”。因此，根據 THAT Wiki 頁(yè)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(yè)面略有不同。
1. THAT 模擬計算機的尺寸渲染。 從The Analog Thing的面貌來(lái)看，其基本的模擬計算機資源可以總結如下： 5 集成商 4個(gè)夏天 4 個(gè)逆變器 2 乘數 4 個(gè)比較器 8 系數電位器（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(kāi)始在一家加拿大公司擔任工程師，這家公司當時(shí)在當時(shí)新奇的數字電話(huà)交換系統中踢了西部電氣的屁股。北電的 DMS-100 數字交換系統具有一些有趣的屬性，我計劃在以后的博客中介紹這些屬性。但就目前而言，可以說(shuō)所有電話(huà)都是由一臺定制的小型計算機控制的，該小型計算機僅由大約500個(gè)TTL芯片組成，這還不包括內存。 對于你們這些鐵桿模擬愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，為了新手和可愛(ài)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(ài)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，當世界變成糞便時(shí)），使用 TTL 芯片敲打 1 和 0 需要各種稱(chēng)為“門(mén)”的功能構建塊。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”計數）“門(mén)”或功能元素。 一種類(lèi)型的功能元件稱(chēng)為觸發(fā)器，它只是一種雙穩態(tài)器件，由內部的幾個(gè)基本門(mén)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)現自己帶著(zhù) 1980 年代的偏見(jiàn)和偏見(jiàn)，看著(zhù) 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）運動(dòng)的堅定支持者，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 系統的大小，增加 THAT 的數量（圖 3）。 “菲爾布里克思維”認識到香蕉千斤頂很昂貴，需要淘汰，特別是當需要大約 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 的團隊變得聰明起來(lái)，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(mèng)）即可解決。這充當了引腳深度止動(dòng)器，消除了元件短路或下板走線(xiàn)的可能性。衣冠楚楚。 還有一個(gè)混合端口，允許連接外部計算機或控制器，例如 PC、Mac、Arduino、Raspberry Pi 等。這里有一些晦澀難懂的文檔。 這個(gè)博客要求我提前計劃并戰略性地爭取時(shí)間。專(zhuān)業(yè)人士只需編寫(xiě)博客/專(zhuān)欄填充材料（如“郵袋”）即可購買(mǎi)做工作臺工作所需的時(shí)間，我可能不得不求助于此，但讓我們嘗試一下。應我的要求，Anabrid好心地給我發(fā)了一個(gè)THAT，因為我認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上設置一兩個(gè)補丁并顯示結果。注意“我們所有人”這句話(huà)——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(guò)提供 The Analog Thing First Steps 小冊子的 PDF 鏈接（不，它不是一本書(shū)）來(lái)簡(jiǎn)化它。這份文件和Bernd Ulmann的書(shū)（ISBN：3110787598）是來(lái)自菲爾布里克思維的“可靠應用信息”的一部分。如果你愿意，可以瀏覽一下，但我希望你看看第 9 節中的示例補丁，從第 15 頁(yè)開(kāi)始。選擇一個(gè)你想看的，并在這次投票中做出選擇： 對于那些有現金袋的人來(lái)說(shuō)，因為模擬設計幾乎可以將錢(qián)印入您的支票賬戶(hù)，或者有項目預算的人，Anabrid 還制造定制的模塊化模擬計算機。 在下一篇博客中，我們希望有一兩個(gè)補丁可以在替補席上查看。 現在全部，請隨時(shí)發(fā)表評論。 ——安迪香蕉、小黃人和 MEGA
評論