德州仪器公司在1996年推出的TI-83系列图形计算器,堪称史上应用最为广泛的图形计算器之一。这款计算器不仅具备传统科学计算器的全部功能,更在功能设计上实现了诸多创新,涵盖了函数图形绘制、极坐标系统绘图、参数方程制图、数列制图以及统计分析等核心功能。值得注意的是,虽然TI-83本身未内置微积分等高级运算模块,但用户可通过网络下载相应程序来实现这些特殊运算功能。在编程方面,TI-83系列支持用户直接使用汇编语言和BASIC语言进行编程,同时通过交叉编译技术间接支持C语言编程,为用户提供了丰富的开发环境。
特别值得一提的是,TI-83计算器采用了历史上最具代表性的8位中央处理器之一——由Zilog公司研制的Z80作为其核心处理单元。回顾历史,1974年,被誉为”CPU之父”的Federico Faggin因在英特尔公司受到冷遇而愤然离职,随后独立创办了Zilog公司。该公司的首款产品正是Z80 CPU,其设计灵感源自英特尔的8080处理器,在保持指令集兼容性的同时进行了大幅优化。由于8080的指令集设计源于Federico Faggin的独立创作,Z80采用该指令集并不构成对英特尔知识产权的侵犯。Z80在保持与8080软件兼容性的基础上,通过架构优化显著提升了执行效率,同时大幅降低了成本,因此一经推出便广受市场青睐,成为历史上最成功的8位CPU之一,其影响力甚至超越了英特尔自家的8080系列。以Z80为核心的处理器设计至今仍在持续生产和应用。或许是工程师设计理念的传承,德州仪器从90年代起陆续推出的多款图形计算器,包括我们熟知的TI-83系列,至今仍沿用这一经典设计。以下是TI-83系列计算器的详细技术参数:
TI-83系列计算器技术规格:
CPU:Zilog Z80 CPU,运行频率6 MHz(适用于TI-83、83+型号),或采用基于Z80内核的Inventec 6S1837(适用于TI-83+型号)。后期产品的芯片虽标注有TI商标和型号,但内部设计保持不变。ROM:24 KB(适用于TI-83型号)闪存:512 KB(适用于TI-83+型号),其中160 KB为用户可用的归档空间,类似电脑硬盘,支持安装最多10个应用程序或存储数据。银装版提供2 MB存储空间。RAM:32 KB,用户可用24 KB(银版实际可用RAM仍为24 KB,多出的96 KB用于应用程序安装)I/O:支持与计算机连接,也可与其他TI计算器进行数据交换。按键布局:50个按键,大部分可通过2nd键调用第二功能,部分可通过ALHA键调用第三功能。电源:4节5号电池+1颗CR1616/CR1620备用电池。显示器:96×64像素黑白液晶屏,可显示8行标准大小字符(每行16字符),支持屏幕拆分显示不同图像或数据。程序语言:支持TI-BASIC、汇编语言、机器码。近期我的TI-83 Plus突然出现无法开机的情况,更换新电池后问题依旧,因此决定自行拆解检修。从外观上看,屏幕边缘出现轻微黑斑,可能是偏振膜老化所致:
(图片:计算器正面外观)
(图片:计算器背面电池仓)
电池仓设计包含4节5号电池(支持干电池或镍氢充电电池),值得注意的是顶部还有一个用螺丝固定的微型电池仓,用于存储CR1616或CR1620锂电池作为RAM数据备份电源:
(图片:电池仓内部结构)
计算器底部设有小型接口,用于与电脑进行数据传输和程序下载:
(图片:计算器底部接口)
外壳由6颗T型螺丝固定,拆解时需注意RAM备份电池仓的螺丝也同时用于固定外壳:
(图片:拆解螺丝)
(图片:CR1616备份锂电池)
使用撬片轻轻撬开外壳后,可见内部结构分为底壳和前壳,电路板通过弹簧接触方式连接,而非传统排线:
(图片:计算器内部结构)
仔细检查发现,5号电池仓右侧的镀金触点出现氧化发黑现象,导致接触电阻增大,引发供电不足问题。这正是计算器无法开机的根本原因:
(图片:触点氧化问题)
电路板上采用大面积铝箔进行电磁屏蔽,通过螺丝固定:
(图片:电路板屏蔽设计)
主控芯片为Inventec 6S1837,本质是采用现代工艺生产的Z80 CPU升级版,集成了RAM并增强I/O驱动功能:
(图片:主控芯片)
这片NOR Flash闪存用于存储系统固件和用户程序:
(图片:闪存芯片)
其他芯片主要为接口驱动和辅助电路:
(图片:电路板其他组件)
拆解完成后进行维修,由于故障仅源于触点氧化,使用酒精清洁并微调弹簧触点位置后,问题得到解决:
(图片:维修过程)
重新组装测试,计算器功能恢复正常:
(图片:功能测试)
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