自制单板机，也是一个微型计算机

其实自己就能做微型计算器（也叫单板机），就用INTEL8080CPU搞定！

INTEL8080CPU来头很大吗？

还真是。

我们先看看它的发展历史，了解其硬件特性！

然后再根据我们了解到的，绘制一下单板机的电路，再猜测一下它的制作成本。

CPU发展背景

1971年

英特尔发布了著名的4004CPU。

1972年

英特尔发布了8008CPU。

它是一款单芯片的TTL电平兼容PMOS工艺8位处理器，采用冯架构，寻址能力16KB。

它被认为是现代x86架构的起源。

1974年

英特尔8080CPU问世。

它改进了8008的一些问题，将直接寻址空间扩大到64KB。

增加了中断处理机制，且拥有了寄存器对操作能力，一次可以转移或者向数据栈操作16位二进制数。

它的指针栈和数据栈全部转移到外部的RAM里，栈基地址由SP寄存器寻址。发展到8086之后变成了数据、堆栈、代码、辅助四个基地址指针寄存器。

就是这款CPU，为后来的8080总线协议、处理器兼容性、扩展存储奠定了基础，该总线形式一直沿用到8085，8086等CPU。

设计特点

8080采用双列直插DIP-40封装，供电为三组：+5V主电，+12V时钟电源、-5V辅助电源（供内部动态逻辑部分使用）

引脚排列如下图：

一般CPU都有三大总线：地址总线、控制总线、数据总线。

8080也不例外。

但就如同8085的地址、数据线复用，CDP1802的高低位地址线复用一样。

引脚不够用的8080也采用了复用总线，但很有特色：它是数据总线和控制总线复用。

在每个指令周期，凡涉及到外部存储器或IO读写的，都先把控制信号通过锁存器输出。

一般可以使用INTEL8212锁存器，配合一些逻辑门和三态门，完成控制总线的复用，以及数据总线的驱动。

如下图所示：

IOW、IOR是IO口空间（256）的读写信号，MEMW、MEMR是存储器（RAM和ROM）的读写信号。

另外，8080需要两个相位的时钟信号，手册中给出了分立方案，但一般使用8224时钟信号发生器来生成时钟和复位信号。

如下图所示：

同理，控制总线和数据总线复用控制器也可以使用8228芯片。

电路设计图

综上所述，本设计采用8080ACPU，8224时钟信号发生器、8228总线驱动器等芯片，完成了8080CPU最小系统和单板机的构建。

原理图

在256byte的IO寻址空间内，分配了扫描显示数码管，LCD1602，MC6850通用异步串行数据收发器（UART），SN76489音频发生器等。

PCB图

BOM表

单板机硬件参数：32KBROM+32KBRAM，自带硬件串口、数码管、扫描键盘、LCD1602、SN76489音频发生器。

实物图

你觉得这个单板机的成本有多少？小编盲猜5000元左右吧！（作者没说，只能大概从BOM表预估了）

其他开源内容

参考资料：

[1]

—完—

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