Tôi là một nhà vật lí, và tôi đã có một sự mặc khải cách đây vài tuần về cách tôi có thể sử dụng máy tính cá nhân của mình để kiểm soát tốt hơn các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Trước khi tôi chạy ra ngoài để thử điều này mặc dù, tôi muốn kiểm tra tính khả thi với những người có chuyên môn hơn bản thân mình trong những vấn đề như vậy.Hacking phần cứng máy tính để thực hiện kiểm soát thử nghiệm
Ý tưởng là sử dụng cổng i/o --- VGA, ethernet, giắc cắm loa, v.v.-- trên máy tính để nói chuyện trực tiếp với bộ cảm biến và bộ truyền động trong thiết lập thử nghiệm. Ví dụ. cắt mở một mặt của cáp ethernet (với đầu kia được gắn vào máy tính) và gửi mỗi dòng đến một thiết bị khác. Tôi biết một postdoc đã làm một cái gì đó rất giống nhau bằng cách sử dụng BeagleBone. Ông đã viết một số mã lắp ráp cho phép anh ta đồng bộ hóa tất cả mọi thứ với đồng hồ nội bộ và sử dụng các chân GPIO để có hiệu quả cho anh ta một máy phát tín hiệu lai/phạm vi đã được lập trình hoàn toàn. Nó có vẻ như cùng một điều nên có thể với một máy tính xách tay, và điều này sẽ có lợi ích bổ sung mà bạn có thể làm phân tích dữ liệu từ cùng một thiết bị.
Khó khăn tiềm năng chính mà tôi thấy trước đó là phần cứng trên BeagleBone được thiết kế với kiểu lưu ý này, trong khi tôi cho rằng phần cứng trên máy tính xách tay có thể sẽ khó kiểm soát hơn. Tôi biết ví dụ (từ một số điều tra sơ bộ, http://ask.metafilter.com/125812/Simple-USB-control-how-to-blink-an-LED-via-code) rằng cổng USB sẽ rất khó để truy cập theo cách này, và VGA là (theo VGA 15 pin port data read and write using Matlab) không thể. Tôi đã không tìm thấy bất cứ điều gì về việc sử dụng các cổng khác như jack cắm ethernet hoặc loa, mặc dù. Vì vậy, câu hỏi chính là: ý tưởng này sẽ khả thi (không đầu tư nhiều tháng cho mỗi biến thể mới của phần cứng), và nếu như vậy loại i/o (ethernet, jack cắm loa, vv) có khả năng là đặt cược tốt nhất?
câu hỏi phụ là:
Tôi có thể tìm tài liệu ở đâu để học hỏi làm thế nào tôi có thể đi về thực hiện kế hoạch này? Tôi thậm chí không chắc chắn những gì từ khóa để cắm vào Google.
Tính dễ dàng mà tôi có thể thực hiện điều này phụ thuộc mạnh vào thương hiệu phần cứng hoặc hệ điều hành?
cổng song song thấp chứa ít nhất 8 công tắc nhanh (> 64khz) cho đầu ra và 8 nút "nhanh" (cảm biến ngắn) cho đầu vào và được thực hiện bằng cách đọc/ghi ghi địa chỉ bộ nhớ đơn với giá trị 8 bit aka một byte. cho đầu vào, bạn có thể hack lên một gamepad USB giá rẻ và hàn dẫn vào các liên hệ màng nút, cho bạn một bộ điều khiển đầu vào rời rạc 10 kênh nhanh với giá dưới 20 đô la. – dandavis
kết quả đầu ra từ PC khó hơn, nhưng các tùy chọn giá rẻ bao gồm đèn numlock, loa, bàn phím rung/phản hồi, đèn flash ổ đĩa flash (ping disk để kích hoạt), đẩy khay ổ đĩa rom, photosensors và hình chữ nhật nhấp nháy trên màn hình, và tất nhiên : rất nhiều thứ bạn mua cho công việc (boo). – dandavis
Hầu hết các PC hiện đại đều rất kém trong bộ phận IO đơn giản, và giao diện nào họ có (chẳng hạn như USB) có xu hướng có độ trễ cao đáng ngạc nhiên. Nếu bạn muốn kết nối chặt chẽ với thế giới thực, bạn sẽ muốn có một bộ xử lý nhúng với GPIO trực tiếp như ARM SOC trên beaglebone của bạn bè của bạn, và không phải là một máy tính xách tay của người tiêu dùng. –