想做一款完全开源的计算器

过招铁是傻

强两天买了台二手的 Numworks，但是发现现在官方已经结束社区发展，最新的官方固件将会禁止第三方软件。对此我感到十分遗憾，个人对这种先依托社区发展最后将其抛弃的行为也是比较反对。
多年以前我折腾过 TI-nspire，并在坛子里活跃过一段时间，后来很长一段时间都是用电脑作为主要的计算工具。最近我还是想找一个好用的硬件计算设备，因此购买了 Numworks，但是随着我知晓了官方的一些操作之后，顿时有了一种从头自己做的想法。

我本人主要从事（嵌入式） C++ 开发，写过 GUI 框架、脚本解释器等软件，早年也画过一些板子。做一个计算器这样的东西还算有把握。但是我知道数值计算、符号计算等功能需要大量的专业知识，这是我不具备的，但是我知道有一些开源库，因此总体应该还算可行。

另一方面，我个人无力承担所有的软硬件研发工作。比较大的局限的是我不懂机械设计，无法制作外壳，另外我有段时间没有做过 PCB 设计了，经验比较欠缺。

我注意到一款 MCU 比较符合我的期望，那就是 STM32H7B0VB76，这款 MCU 有 128KB 的 Flash，1.4MB SRAM，280MHz 主频，这意味着我们只需要外接屏幕、键盘、QSPI NorFlash 即可满足系统需求，而无需外扩的 RAM。另外它还有一些重要的优势：
- 这款 MCU 的功耗控制比较优秀，适合电池供电的设备（并且我们不需要外接 DRAM）
- 淘宝上这芯片卖 30 多块钱，可以有效控制成本（我希望任何人都能负担造价）
- MCU 软硬件开发难度比较低，ST 的产品换代兼容性非常优秀

我希望此项目的软件使用 GPL v2 许可证发布，保证其自由开源。所有硬件也应使用完全开放的方案，不引入任何限制。

我的初步计划是先在 PC 端使用模拟的方式完成基本的验证，然后尽快开始硬件的设计制作（不过我个人能力无法完全覆盖），坛友们感兴趣的欢迎讨论。（写的比较乱）

1172884664

早些年论坛有很多大神也跟楼主一样想自主研发一款开源的计算器，最后还是烂尾了，自主研发并没有楼主想得这么简单，需要投入大量的精力和资源，德州仪器能卖得这么贵也不是没他的道理的

过招铁是傻

我同意，所以我认为要控制项目的复杂度。我目前的策略是先设计一款成本足够低的硬件，使大多数爱好者能够负担，然后在社区驱动下完善软件设计。否则以个人的资源不可能完成。

过招铁是傻

我目前打算做一个裸板，不要外壳，小批量（其实就是样品）物料成本控制在150以内。设计裸板只需要电子知识，并且嘉立创基本就能完成加工，生产难度会很低。

过招铁是傻

原理图基本画好了，先贴出来分享下。主要硬件参数如下：

- STM32H7B0VBT6: 1.4MB SRAM，128KB Flash，280MHz Cortex-M7 & 双精度浮点单元
- W25Q128/W25Q256：16/32MB QSPI Nor Flash，用于存储程序和文件（主要是程序）
- 2.8 inch 320x240 彩色 LCD，无触摸
- 锂聚合物电池功耗
- Type-C 充电和数据传输
- TF 卡槽
- 考虑低功耗的设计

这款计算器硬件的设计原则是“低成本、低功耗和纯粹的计算器“，因此我不会增加例如音频等和计算器功能不相关的电路。我也不打算让它做为掌机使用，因为为它考虑的硬件设计显然会带来成本的增加（包括物料以及我的设计成本），并且竞争不过真正的掌机。

软件方面，目前我做了基础的基于 CMake 的固件工程，可以使用 CLion 等现代 IDE 进行软件开发。

这几天可能不会立即开始 PCB 的绘制，我要进一步考虑一些问题，包括键盘布局、软件功能以及界面设计原则等问题。当我完成第一版具有功能的软硬件之后，会将此项目开源（这应当是一款从任何角度来说都自由的计算器）。

另外一件事是当我尝试了一段时间的 NumWorks 之后，我发现它实际上可能不是非常适合作为工程用的计算工具，而是更适合教育用途。这意味着有很多我需要的功能无法实现，例如使用标准电阻来设计分压电路的计算器。

Myth

支持楼主~楼主是从事嵌入式软开吗？
这学期的嵌入式课用 STM32 做了个游戏机（正好也用了 H7 系列的 H743）。想问一下楼主 C++ 现在在嵌入式开发中很常见吗？我感觉 STM32 这方面还是以 C 居多，C++ 可能嵌入式 Linux 用的多一些？

另外如果楼主能现在在 Github 上开源一下就更好啦，想追踪一下楼主的开发过程~

过招铁是傻

是的，我是做嵌入式的。C++现在用的也挺多了，不过C确实更多。开源的话，打算等我有空稍微整理了代码再开。

molucule

我觉得在现有的计算器上改进是不错的，比如把free42写到hp 39gii上面。

嘻嘻哈哈何厚铧

说实话，还是没看懂楼主对这个计算器的定位。它会有哪些功能？

青尘Wait

给楼主一些建议作为参考：
1. 主要的计算功能，可以移植 Eigenmath 等开源库（它本身就是用C++写的），包括论坛里也已经有人把 Eigenmath 移植到了 fx-9860/9750 平台上（传送门：https://www.cncalc.org/thread-12581-1-1.html），不需要重复造轮子。
2. 3. 人机交互方面，如果直接搬 Eigenmath 的话，可以做类似于 Terminal 的界面、高级计算函数让用户手打，这样绘制 GUI 的工作量可以小一点（这样的话就需要设计 PCB 的时候，搞一个 QWERTY 形式的键盘矩阵，Nspire 的 ABCDEF 键盘输入真的巨累）。
3. 外观设计方面，3D打印就没问题，可以在某宝购买3D打印服务，开孔等加工精度是可以保证的。使用树脂之类的材料，价格应该能控制在15-30元左右。（图里是我的一个DIY迷你主机项目，就是用3D打印制作的。）
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OnlyExtreme

其实KhiCAS也可以考虑,这里是官网链接

Edge2020

支持！希望能有所成果！

cctv18

LZ有没有群，可以多拉一些朋友进来讨论

hjh0512

关键是数学程序，常见加减乘除，sin，cos应该是好搞的，C语言的函数库里面有，在复杂的那些，好比微积分和傅里叶，无限逼近等等不知道pyhon里面是不是有，反正操作系统也是好搞的，主要是数学这部分，最好是很多人参与的，功能模块化，然后分成很多小组负责各自的模块，单枪匹马的话，效率很低，而且，很容易坚持不住半途而废。

GoodbyeIce

hjh0512 发表于 2022-4-1 12:24
关键是数学程序，常见加减乘除，sin，cos应该是好搞的，C语言的函数库里面有，在复杂的那些，好比微积分和 ...

GNU Scientific Library 开源科学计算库,适用于C或C++,这类库其实很多,但是都不是针对计算器开发优化的,编译后体积大小,运行时的能耗都是问题

hjh0512

GoodbyeIce 发表于 2022-6-6 20:34
GNU Scientific Library 开源科学计算库,适用于C或C++,这类库其实很多,但是都不是针对计算器开发优化的, ...

可以尝试转成汇编，不过，我觉得需求和研发不成比例，估计一年出不了几千台，很多人在青少年阶段觉得图形计算器不得了，简直不得了，但是后来如果还需要，或者成年后发现，ggb，matlab，orgin等等比这个好用多了，再好的图形计算器生成x^100000+y^100000图形要不很费力，要不干脆生成不了，所以其实还是面向中学和大学教育阶段的，拿着需要计算机体系架构，还有操作系统设计的，以及非常高水平的数学水平，去搞计算器，实在没有太大意义。

hjh0512

GoodbyeIce 发表于 2022-6-6 20:34
GNU Scientific Library 开源科学计算库,适用于C或C++,这类库其实很多,但是都不是针对计算器开发优化的, ...

如果必须，也就是ap那些，其他时候，要不平板上装模拟器，或者其他计算软件，实际效果远比图形计算器好。

cg20

支持楼主，加油！

T_H_R

想问问有什么实际结果了吗，比较感兴趣

GoodbyeIce

hjh0512 发表于 2022-6-15 09:48
如果必须，也就是ap那些，其他时候，要不平板上装模拟器，或者其他计算软件，实际效果远比图形计算器好。 ...

    实质就是应用范围太窄，大多数人实际工作中，纯粹的计算只是很少的一部分，或许他很关键的，但是在整个项目或者事件中它的所占的比重不大。更多的精力花费在获取数据，整理数据等方面。所以更多的是追求精度够用，但是更加易用、更加有效率，能更快推动项目进度的工具。