Il più semplice computer fai da te esegue una semplice operazione di somma di due numeri binari. Questo progetto utilizza solo transistor per creare le porte logiche necessarie alla costruzione del sommatore. E’ programmabile attraverso 8 interruttori. Nel sito internet dell’autore (in lingua inglese) trovate il circuito elettrico completo, le spiegazioni e principi di elettronica digitale utili per realizzare questo computer fai da te a 4 bit. In pratica il circuito elettronico è formato da 4 full adder, sommatore completo, collegati in cascata.

Il computer a 8 bit più semplice l’ha costruito Jack Eisenmann, che tra l’altro ha realizzato dei computer fai da te, anche complessi, su breadboard. Assolutamente da visitare il suo sito ostracodfiles.com in inglese.

Il DUO Basic è un semplice computer ad 8 bit costruito interamente con porte logiche della serie 7400. Questo microprocessore è stato realizzato per l’utilizzo didattico, per dimostrare i principi della logica digitale e di come funziona un computer nelle sue componenti di base.

Questo progetto è dotato di una memoria di programma di 256 byte direttamente programmabile attraverso interruttori presenti sulla scheda; ha un accumulatore A, un registro di memoria B per uso generico, ed un Program Counter (PC). Non ha memoria RAM. Il computer è dotato di clock.

Lo studio e l’utilizzo di questo semplice microprocessore vi permetteranno di comprendere come funzionano i computer. Le istruzioni assembler che utilizza sono 2, ed è in grado di eseguire somme di più numeri. Nel sito internet trovate un emulatore software che vi permette di immettere le linee di programma assembler e verificarne il funzionamento direttamente dal sito web, senza necessità di scaricare programmi sul vostro PC.

Se avete la pazienza e le possibilità potreste costruire una copia del primo microprocessore costruito dalla Intel, il 4004. Per assemblare la replica di questo glorioso microprocessore dovrete saldare qualche migliaio di transistor come hanno fatto nel sito Intel 4004 – 35° Anniversario.

I realizzatori di questa epica impresa mettono a disposizione il circuito elettrico verificato, la lista componenti ed un simulatore java animato. Il circuito stampato che vedete in figura è realizzato con componenti smd, ma replica fedelmente le funzioni e la disposizione dei vari componenti elettronici e moduli svolte dal microprocessore Intel 4004. Con mia sorpresa ho scoperto che questo microprocessore, quello che ha fatto la gloria e la storia della Intel, è stato inventato, progettato e costruito da un italiano, Federico Faggin, un vero genio.

Il sito web 6502.org invece studia e replica composizione e funzioni del microprocessore omonimo. Ci sono bellissime fotografie in alta risoluzione del wafer del microprocessore 6502.

GianLuca G. ha creato un lavoro davvero notevole con il suo Apollo 181, un computer in piena regola. Bravo per essere riuscito con un set di sole 16 istruzioni, 1K byte di memoria di programma e 256 byte di RAM a creare programmi dimostrativi per un led light dimmer (variatore di luce a led), uno stepper motor control (controllo di un motore passo passo),  un cronometro ed un generatore di numeri casuali. Il mini computer è completo di alimentatore ed è stato cablato a mano su una scheda millefori, complimenti. Il sito internet spiega in dettaglio (in inglese) il funzionamento del microprocessore, come programmarlo e gli schemi elettrici per la sua replica.

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link utili:

https://en.wikibooks.org/wiki/Microprocessor_Design/Wire_Wrap

https://6502.org/homebuilt

https://www.vttoth.com/CMS/index.php/projects/47

microcode sequencer

https://www.ljw.me.uk/educ8/

https://cpuville.com/index.htm

https://cpuville.com/Main_2.htm

https://www.homebrewcpu.com/

open source hardware

https://www.bradrodriguez.com/papers/piscedu2.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_Guidance_Computer

https://homepage.cs.uiowa.edu/~jones/arch/

https://3.14.by/en/read/homemade-cpus

https://www.aholme.co.uk/Links.htm#Homemade

https://david.carybros.com/html/computer_architecture.html#simple_cpu

https://members.iinet.net.au/~daveb/simplex/ringhome.html

https://www.ttlcpu.com/articles/4-bit-ttl-scratchbuilt-computer

https://sites.google.com/site/feinbergcompsci/

1-bit computer

2-bit paper processor

A transistorized 4-bit digital computer made out of discrete DTL

Advanced Topics in Computer Science

https://insanity4004.blogspot.it/

8-bit TTL CPU

Nibbler 4-bit CPU

ANITRA MIT Computer

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Dopo anni che utilizzo tutti e due i computer e sistemi operativi provo a dire la mia sull’argomento. La cosa più semplice da fare è comparare, per scopi didattici, due computer con componenti elettronici simili. Scelgo il Lenovo YogaPad Idea2 ed il Apple Macbook air, che hanno monitor da 13 pollici, processore Intel i5, disco rigido nella nuova tecnologia SSD da 128 GB, e prezzi simili.

 

Riassumiamo, nella tabella che segue, le prestazioni dei due computer, che sono state estrapolate dal sito internet notebookcheck.it – Lenovo Yoga 2 e notebookcheck.it – Apple Macbook air. Malgrado il Lenovo sulla carta appare come un ottimo computer, possiamo notare che il MacBook Air ha la colonna software in dotazione e contrasto del monitor con 3 più, e sulle prestazioni della scheda grafica, durata batteria e peso ha 2 più di differenza.

La mia personale esperienza con i sistemi operativi Windows è stata piena di ore buttate tra antivirus, re-installazioni e formattazioni del disco rigido. Mentre con il mio i-Mac è dal 2009, scongiuri permettendo, che lavoro tutti i giorni per 12 ore senza problemi. Non ho fatto nessun aggiornamento del sistema operativo, non ho nessun antivirus installato. Il Mac ti arriva completo di tutti i software di base, ed anche qualche extra, di ottima qualità quali: il word editor che è veramente professionale; non dovete più preoccuparvi per i file pdf, il Mac di serie ha il software per leggerli ed anche modificarli.

La tabella che vedete è stata fatta con Numbers, il foglio excel del Mac. Nella mia esperienza solo qualche programma, non Mac, è andato in crash, ma non ho mai dovuto riavviare il PC. Forse sarò stato fortunato, ma la mia esperienza e le specifiche tecniche dicono che il mio prossimo pc portatile sarà un MacBook.

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Al di là di quanti soldi posso spendere vorrei capire come scegliere fra più PC della stessa fascia di prezzo. Per fare questo devo necessariamente fare delle comparazioni tecniche e di prestazioni. Inizierei con il chiedermi che cosa vorrò farci con il computer.

Se dovrò lavorare con più di due programmi in contemporanea allora la mia scelta ricadrà su un computer Desktop a cui affiancherei, o uno schermo grande dai 22 pollici in su, oppure due display dai 17 pollici in su.

La gestione dei due monitor utilizza tante risorse e pertanto è una scelta da fare quando non dovete fare grafica ad alto livello contemporaneamente su tutti e due i monitor o spazi di lavoro.

Se non è questo il mio utilizzo allora mi orienterei su un PC portatile che ha un consumo energetico minore, è portatile e occupa poco spazio.
Anche nei PC portatili dovrò capire il tipo di monitor che si adatta meglio alle mie esigenze. Se avete intenzione di portare in “giro” di frequente il vostro portatile, il peso, la durata della batteria e l’ingombro dovrebbero essere la vostra priorità, mentre un display da 15 pollici dovrebbe essere un buon compromesso tra definizione e ingombro.
Se siete un agente di commercio o simili avrete bisogno di un computer per spedire e-mail ed esporre il vostro catalogo elettronico. La scelta potrebbe ricadere su un Tablet, o su una novità: computer Portatile + Tablet.

Scelta la grandezza del monitor dovrete capire che tipo di utilizzo ne farete. Se vi “sparate” videogiochi per ore la grafica avrà la priorità. Non potrete fare a meno di velocità e fluidità delle immagini per cui dovrete avere una scheda grafica molto buona.

Se invece il computer lo userete per e-mail, qualche lettera o foglio di calcolo, e per navigare su internet, allora la scheda grafica potrà essere anche la meno costosa. La scheda grafica insieme alla risoluzione, in pixel, del display sono importanti per non affaticare l’occhio nel caso lavoriate molto su internet. In questo caso potreste avere le stesse esigenze del giocatore di videogiochi incallito.

Non è da sottovalutare l’assistenza immediata, anche se ormai quasi nessuno è organizzato con un servizio di assistenza in negozio. La tendenza è quella di spedire tutto ai centri di assistenza autorizzati. Se siete alle prime armi potrà capitarvi di dover re-installare il sistema operativo. Se pensate di non esserne all’altezza informatevi, da chi vi sta vendendo il computer, su tempi e costi del loro servizio di assistenza.

Fatte le dovute premesse possiamo vedere quali sono i fattori che determinano le prestazioni di un computer.

RAM – memoria: La ram è una memoria che utilizzano i programmi per salvare i dati temporanei. Più è alto il numero della Ram e più i programmi possono lavorare velocemente. Se dovete usare molti programmi contemporaneamente dovrete avere un numero di Ram più alto del normale. Al momento la normalità è 4GB (4 miliardi di celle di memoria). I programmi di editing video sono i maggiori consumatori di memoria Ram, insieme ai programmi per vedere filmati.

Memoria VIDEO: La memoria video è la Ram che ha in dotazione la scheda grafica. Se volete “vedere” al meglio dovete aumentare questo numero. Al momento la normalità è 2GB (2 miliardi di celle Ram).

Hard Disc – Disco rigido: E’ dove vengono memorizzati in modo permanente i programmi, la musica, i film, e tutti i vostri documenti e file creati (detti in gergo dati). La capacità normale è di 500GB. Se pensate di salvare molti film vi servirà un numero maggiore. La velocità con cui vengono letti o salvati i dati è importante. Questa dipende dalla velocità di rotazione del disco rigido che normalmente è di 5400 rpm (giri al minuto). I migliori sono con velocità di 7200 rpm.

SSD: Sostituisce od integra il disco rigido. E’ una memoria allo stato solido e non ha parti in movimento. E’ più veloce a scrivere e leggere i dati memorizzati in modo permanente ed è la scelta migliore rispetto ai dischi rigidi.

Microprocessore – Cpu: Ci sono tantissimi modelli e di marche diverse. per essere il più generici si può dire che maggiore è la velocità o frequenza di funzionamento e meglio è. La normalità al momento è 2.16 GHz (2,16 miliardi di operazioni al secondo), più aumenta questo numero e migliori sono le prestazioni del computer. Un secondo fattore importante sono i core. Più il numero è alto megliori sono le prestazioni della Cpu, al momento la normalità è di 2 core.

Monitor: Il monitor è importante quando prevedete di stare davanti allo schermo per tante ore. La sua pessima qualità è responsabile di affaticamento di occhi e mal di testa. Il monitor ha due parametri da tenere in considerazione: l’ampiezza dello schermo (espressa in pollici) e la risoluzione in pixel. A parità di ampiezza dello schermo è preferibile la risoluzione maggiore. Per esempio, in teoria, un PC portatile con schermo da 10 pollici e risoluzione di 1366×768 ha una migliore visibilità rispetto ad un monitor di 15 pollici e risoluzione 1366×768. Il consiglio è di guardare con i vostri occhi il monitor del computer che state acquistando per verificare la qualità dell’immagine ed il suo contrasto in situazioni di forte luce. Se volete vedere film in formato HD verificate che il computer sia abilitato con la scritta HD ready.

Batteria: La durata della batteria è un fattore importante se comprate un notebook portatile per lavorare dove non avete possibilità di accesso all’elettricità. Se invece prevedete di utilizzarlo vicino ad una presa elettrica la durata della batteria non è un problema.

Case – robustezza del contenitore – Track Pad: Il materiale e lo spessore con cui è fatto il computer fanno la differenza nelle situazioni in cui prevedete di portare con voi il PC. I case più robusti sono in scocca di alluminio. Il portatile deve essere robusto, con l’accesso alle porte di comunicazione comodo ed il più possibile leggero. Consiglio di toccare con mano il portatile che volete acquistare, per rendervi conto della reale robustezza del contenitore. Per esempio verificate che la scocca su cui è installato il display non si fletta facilmente. Provate la Track Pad: l’area deve essere più larga possibile; la superficie deve essere liscia, altrimenti dopo qualche ora di utilizzo avrete le dita grattate.

Buona scelta a tutti.

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