8BIT COMPUTER: 8 pași

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-13 06:58

Pentru a simula acest lucru, aveți nevoie de un software numit LOGISIM, un simulator digital foarte ușor (6MB), nu vă va duce la fiecare pas și sfaturi pe care trebuie să le urmați pentru a obține un rezultat final și pe drum vom învăța cum computerele sunt realizate, realizând un limbaj de asamblare personalizat nou. !!!.

Acest design se bazează pe arhitectura Von Neumann, unde aceeași memorie este utilizată atât pentru datele de instrucțiuni, cât și pentru datele programului, și același BUS este utilizat atât pentru transferul de date, cât și pentru transferul de adrese.

Pasul 1: Să începem cu realizarea modulelor

Un computer de 8 biți un întreg este un lucru complicat de înțeles și de realizat, așa că permite să îl împărțim în diferite module

printre toate modulele cele mai comune sunt registrele, care sunt în esență blocuri de construcții ale circuitelor digitale.

LOGISIM este foarte ușor de utilizat, are deja majoritatea modulelor menționate mai jos în biblioteca sa încorporată.

modulele sunt:

1. ALU

2. Registrele cu scop general

3. AUTOBUZ

4. RAM

5. Registrul adresei de memorie (MAR)

6. Registrul de instrucțiuni (IR)

7. Contor

8. Afișați și afișați registrul

9. Logica de control

10. Controler logic de control

Provocarea face ca aceste module să se interfețe între ele folosind un BUS comun la anumite intervale de timp prestabilite, apoi poate fi efectuat un set de instrucțiuni, cum ar fi aritmatic, logic.

Pasul 2: ALU (unitate aritmatică și logică)

Mai întâi trebuie să facem o bibliotecă personalizată numită ALU, astfel încât să o putem adăuga în circuitul nostru principal (computer complet cu toate modulele).

Pentru a crea o bibliotecă, trebuie doar să începeți cu o schematică normală afișată în acest pas folosind sumatorul încorporat, scăderea, multiplicatorul, divizorul și MUX. Salvați-l! si asta tot !!!

deci, atunci când vreți să ALU tot ce trebuie să faceți este să mergeți la proiect> încărcați biblioteca> biblioteca logisim localizați fișierul ALU.circ. după ce ați terminat schema, faceți clic pe pictograma din colțul din stânga sus pentru a crea simbolul pentru schema ALU.

trebuie să urmați acești pași pentru toate modulele pe care le realizați, astfel încât la final să le putem utiliza cu ușurință.

ALU este inima tuturor procesoarelor, deoarece numele sugerează că face toate operațiile aritmatice și logice.

ALU-ul nostru poate face adunare, scădere, multiplicare, divizare (poate fi actualizat pentru a efectua operații logice).

Modul de funcționare este decis de valoarea de selectare de 4 biți după cum urmează, 0101 pentru addidtion

0110 pentru scădere

0111 pentru multiplicare

1000 pentru diviziune

modulele utilizate în ALU sunt deja disponibile în biblioteca integrată LOGISIM.

Notă: Rezultatul nu este stocat în ALU, deci avem nevoie de un registru extern

Pasul 3: Registre de uz general (Reg A, B, C, D, Display Reg)

Registrele sunt practic n număr de flipflop-uri pentru a stoca un octet sau un tip de date mai mare.

deci creați un registru aranjând 8 flipflops D așa cum se arată și creați și un simbol pentru acesta.

Reg A și Reg B sunt conectate direct la ALU ca doi operanzi, dar Reg C, D și Registrul afișat sunt separate.

Pasul 4: RAM

RAM-ul nostru este relativ mic, dar joacă un rol foarte important, deoarece stochează datele de program și datele de instrucțiuni, deoarece are doar 16 octeți, trebuie să stocăm datele de instrucțiuni (cod) la început și datele de program (variabile) în octeți de odihnă.

LOGISIM are un bloc încorporat pentru RAM, așa că includeți-l.

RAM conține datele, adresele necesare pentru a rula programul de asamblare personalizat.

Pasul 5: Registrul de instrucțiuni și Registrul de adrese de memorie

Practic, aceste registre acționează ca tampoane, ținând în ele adresele și datele anterioare și ieșirile când sunt necesare vreodată pentru RAM.

Pasul 6: Ceas Prescalar

Acest modul era necesar, acesta împarte viteza ceasului cu Prescalerul, rezultând viteze mai mici de ceas.

Pasul 7: Control Logic, ROM

Iar cea mai critică parte, Control Logic și ROM, ROM aici este practic un înlocuitor pentru logica cablată a logicii de control.

Și modulul de lângă acesta este un driver personalizat pentru ROM numai pentru această arhitectură.

Pasul 8: Afișați

Aici va fi afișată ieșirea, iar rezultatul poate fi stocat și în registrul afișat.

Obțineți fișierele necesare de AICI.