转：发现乔布斯——献给电子爱好者（1）

只看该作者 · 2011-12-28 17:41

最近读到一本由国内作者王咏武、周虹写作，李开复策划的《乔布斯传——神一样的传奇》，从而引发我写作这篇博文和推行的一项计划。历时三年的时间创作和修改，我的新书《新编计算机基础教程》已经由北京航空航天大学出版社出版。其实，这本书就是引导初学者从零开始，在业余条件下，自己动手设计和制作一台类似于Altair 8800那样的微型计算机原型机，这也是作者当年迈入嵌入式行业起步阶段的经验总结。
注：以下片段摘自《乔布斯传——神一样的传奇》，献给即将跨入大学的大一电类专业学生们，欢迎高年级学生和大学老师转载。
事实上，APPLE—I并非世界上第一台微型计算机，在苹果出现前的早期个人电脑里，最早受到当时电脑迷追捧的，则是MITS公司1975年初推出的Altair 8800。Altair 8800外表是一个漂亮的铁箱子，前面板上有几排整齐的红色指示灯和金属开关。熟悉Windows操作的现代人一定会好奇地问：这铁箱子怎么用呀？有操作手册没有？
千万别提操作手册，在Altair 8800面前，一提操作手册，估计很多人都会晕倒，那是一本100页不到的小册子，其貌不扬，里面满纸都是二进制之类的技术术语，几乎就是一本计算机系学生必读的《计算机原理》教程。对普通用户而言，简直就是天书。
为什么1975年得用户在使用个人电脑前非要读这么一大通天书呢？道理很简单，不懂得二进制和机器语言，面前这台Altair 8800就是一堆废铁。
刚买来的Altiar 8800既没有键盘也没有显示器，程序的输入输出全要靠前面板上的开关和指示灯来实现。前面板中央每个开关代表一个二进制位，拨到上面代表1，拨到下面代表0，输入程序其实就是用手连续拨动开关。一段简单的算数程序，也要拨动几十次开关。要是做个复杂的统计计算，几百次的开关拨动是必须的。程序运行后，前面板最上面的8个红色指示灯就会显示运行结果——当然，那也是一个二进制数字。
此时，大家知道了“史前”的个人电脑有多么简单，于是大家也就不难理解Apple—I的伟大之处了。Apple—I组重要的革命就是将人们从要命的前面板、开关和指示灯中解放出来。虽然，Apple—I只是以主板的形式销售，但那块主板已经内置了控制键盘输入和屏幕输出的芯片。用户只要将主板买回家，直接连接键盘和显示器（或电视机）就可以工作了，不再有讨厌的二进制开关和红色指示灯了。可以毫不夸张地说，Apple—I最早定义了现代个人电脑的人机交互方式。
说几句题外话，还记得为Altair 8800 开发BASIC语言的人吗？那一年，有个大学还没有毕业的小伙子为Altair 8800编写了BASIC语言解释器，并因此创立了自己的公司。后来，小伙子的公司成了世界上最伟大的软件公司，他就是微软的创始人比尔.盖茨。

下一阶段将推出如何在业余条件下，使用TTL、CMOS集成电路设计一个MCU的图书，以及如何以自己的MCU为载体设计一台类似Apple—I那样的微型计算机。同时，还将推出如何使用FPGA完成上述制作的图书，引导初学者由浅入深迈入嵌入式系统的殿堂。

只看该作者 · 2011-12-28 17:42

发现乔布斯——献给电子爱好者（2）
每当提到计算机发展史，人们不得不由衷地想到罗伯茨与他发明的世界上第一台基于Intel微处理器的PC机Altair 8800；每当提到乔布斯与沃茨，人们不得不由衷地想到Apple-I；每当提到保罗与盖茨，人们不得不由衷地想到他们开发BASIC语言解释器的故事。
很多象罗伯茨那样的英雄人物对IT技术的发展做出了卓越的贡献，但他们却并没有很好地受到**的眷顾，人们很快就忘记了他们。虽然乔布斯不再担任Apple的CEO，甚至将可能因病离开我们，但乔布斯将永远象神一样地传奇。乔布斯不仅告诉我们，“人活着就是为了改变世界”，“你们的时间有限，不要将时间浪费在重复他人的生活上”，“你的工作将会成为生命中的重要部分，惟一可以让你真正快乐的方法就是去做你认为伟大的工作，而惟一能够做出伟大成就的方法就是热爱你所做的工作”，“创新使领先者区别与跟随者”，“创新与你在研发上投入多少美元无关，当Apple研发Mac时，IBM在研发上的投入至少有Apple的100倍。这件事和钱无关，这取决于你有什么样的人，你如何领导，以及你对创新本身的理解”，“我们在堵我们的未来，我们可不愿意去做那些你也做我也做的产品，让其他公司去做吧。对我们而言，总有下一个梦想在前面”，“人生中最重要的决定不是你做什么，而是你不做什么”，“不酷就去死”，而且他都做到了。虽然乔布斯的传奇人生可遇不可求，但乔布斯的精神将永远激励我们努力奋斗，更重要的是，乔布斯在创新、创业历程中的那些有效地方**，比如，产业趋势预测、产品设计理念、市场营销技巧、人才观、管理方法等，完全可以学习和借鉴。
通过上一篇**，我们大致知道了Apple-I与Altair 8800的不同之处。《新编计算机基础教程》中介绍的Altair-80C31Small就是根据Altair 8800的设计思想来实现的，尽管其输入与输出手段看起来有点原始，但对于初学者来说，在配套教材的引导下，制作非常简单上手很快。
当你完成Altair-80C31Small的制作之后，有没有想过使用80C51单片机制作一台与Apple-I一模一样的计算机呢？今天可能很难找到黑白CRT显示器，由于它是以文本方式显示的，即ASCII，那么有没有替代的方式呢？使用广州致远电子有限公司的“TFT液晶显示串口屏”即可替代。有了显示器，键盘呢？制作方法很多，最简单的方法就是自己设计一个53个按键的键盘扫描驱动电路。到此为止，基本的硬件电路全部设计完毕。
接下来的工作就是如何象保罗与盖茨那样设计一个能够使用BASIC语言解释器，虽然Altair 8800与Apple-I都能够支持BASIC，但必须从纸袋或磁带上加载BASIC解释器后才能使用，而我们可以设计一台一开机就能够直接使用BASIC语言的计算机。
BASIC语言是由Dartmouth学院John G. Kemeny与Thomas E. Kurtz两位教授于20世纪60年代中期发明的，由于该语言能满足计算机的基本功能，而且简单易用，因此BASIC语言成为了早期计算机最流行的主要语言之一。
BASIC语言的基本语句只有17条，它们都是常见的英文单词及其变形，比如，READ、END等，很容易学习和掌握。它被称之为解释语言是因为它在编程输入每一条指令时，计算机就在内存中产生一条相应语句的解释程序，因此用传统BASIC语言所编写的代码是不用编译的，编程完毕后则立即就能执行。
好像不难吧！当年保罗与盖茨就是通过为Altair 8800计算机编写BASIC语言解释器而起步的。其实，当你完成Altair-80C31Small计算机时，就可以开始使用汇编语言或C语言设计自己的BASIC语言解释器了。
当你读到这里的时候，是否打算立即动手设计一个可以在80C51单片机上可以运行的BASIC语言解释器呢？赶快行动起来吧！不要老是陷入“保罗与盖茨”那两个臭小子的神话之中，只要你有梦想，你同样能。
我今年已经47岁了，创造力最旺盛的黄金时机已经过去了，但我可以免费为年轻人提供更好的学习条件和实习机会。广州周立功单片机发展有限公司作为“国家级工程实践教育中心”，经过两年的试点，因此我决定每年暑假针对优秀学生开办“发现乔布斯——夏令营”，并每年接纳300位优秀大四学生来公司进行为期一年的毕业设计。目前，我们正在制作“高等院校电类专业新概念教材.卓越工程师教育丛书”《新编计算机基础教程》、《项目驱动——单片机应用设计基础》与《C语言高级程序设计》等教材的PPT，同时也在录制与教材配套多媒体视频教程，以下是我们早期录制的视频教程范例：
1. 基本计算机元器件（电阻、电容与电感）视频教程——http://www.zlgmcu.com/video_pl.asp?ID=5003
2. 直流稳定电源视频教程——http://www.zlgmcu.com/video_pl.asp?ID=5004

只看该作者 · 2011-12-28 17:43

发现乔布斯——献给电子爱好者（3）
如何成为一个合格的电子工程师或软件工程师？这个问题困扰了很多人。如果你去问100个有经验的人，尽管他们的答案不尽相同，但似乎都有道理，事实上，却不能从根本上解决问题。
在过去的30年时间里，我接触了很多的技术专家，他们谈到了自己的经验，却从未有人告诉我，我们应该从哪里开始，那些最重要的基础是什么？
网友乖痞子告诉我们，“无论是嵌入式硬件工程师还是软件工程师，都需要时间去沉淀、去积累”，听起来很有道理，因为成功的人都是这样走过来的。而很多人在付出了巨大的努力与艰辛之后，却没有在技术上产生突破性的进展，反而随着年龄和经验的不断增长，学习新技术的难度越来越大。特别地，在校学生还没有等到第一学期结束，就已经对学习产生了“厌恶”的情绪，难道他们在进入大学前就不想成才吗？
到底是什么原因让人们逐渐迷失方向而失去了信心？显而易见，肯定是基础没有打好。
要回答这个问题必须先搞清楚，怎么做或者达到什么程度才算基础扎实，这是我们必须搞清楚的首要问题，否则一切都将无从谈起。

1. 透彻理解内存是提高编程能力的基础之一
对内存的理解可以说是C程序员的基本素质之一，很多人之所以学会了C语言的语法，而仍然无法写出正确的程序，主要原因在于对内存的理解不够透彻。
比如，对于一个变量来说，我们必须搞清楚变量的三要素，即变量的类型、变量的值与变量的地址。如果定义short型变量，它是16位的。显然，16位变量必须占用存储器的两个存储单元，且这两个存储单元必须相邻，且将存储单元的最低位地址作为变量的地址。也就是说，假设一个16位变量占用地址A和A+1的存储单元，则A就是变量的地址。而一些计算机为了提高操作效率，规定变量地址必须为偶地址，即A必须为偶数，一般将这种情况称为“变量必须为2字节对齐”。
虽然C语言规定变量必须连续存储，但并没有规定每个存储单元保存什么内容，因此针对16位变量有两种存储方式，分别为大端模式与小端模式。计算机到底采用哪种存储模式一般是由硬件决定的，与编译器无关。但由于8位计算机的硬件仅支持8位变量，变量都是由编译器支持的，因此编译器可以自由选择存储方式。
......
2. 设计一台计算机，则对计算机的原理一清二楚
要想彻底搞清楚计算机原理，不是抱着一本厚厚的像砖头一样《计算机原理》图书，翻过来翻过去，“左一杆右一杠”一笔一笔地划过去。惟一的办法是通过自己的努力设计一台微型计算机，《新编计算机基础教程》就是根据博主当年的制作体会，并经过30年工作经历的沉淀之作。尽管这本书看起来“水平”不高，但却能够帮助更多的电子爱好者步入殿堂，从某种意义上来，这也是博主最满意的一本专著。
3. 在学习数字电路的同时尝试设计一块属于自己的微控制器，无师自通
这是作者正在写作的另一本图书，完全使用分立TTL、CMOS集成电路制作的一块属于自己的微控制器。

......
待续

只看该作者 · 2011-12-28 19:36

待续。。。。。。。

只看该作者 · 2011-12-28 20:17

:hug:

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