標(biāo)題: 一個(gè)牛小伙用74芯片搭的8位CPU,開源,還驅(qū)動(dòng)了TFT [打印本頁(yè)]

作者: liuqq    時(shí)間: 2015-5-21 23:10
標(biāo)題: 一個(gè)牛小伙用74芯片搭的8位CPU,開源,還驅(qū)動(dòng)了TFT

8位CPU龍少架構(gòu)-基于Multisim 11.0
http://www.tudou.com/v/Y3x2o4d_snY/&resourceId=0_04_02_99/v.swf
CPU~~~ 8位CPU龍少架構(gòu)-Multisim 11.0.rar (5.91 MB, 下載次數(shù): 432)

打開文件就能仿真了,按照指令集在虛擬內(nèi)存里的ROM區(qū)撥上指令,手動(dòng)或自動(dòng)的給CPU輸入脈沖就會(huì)執(zhí)行指令,這個(gè)文件比較大,如果你的電腦性能差,打開會(huì)久一些,仿真也會(huì)很卡;有點(diǎn)累~就不打太多字了,有不懂的地方回帖問(wèn)我就行了


下面是這個(gè)CPU的設(shè)計(jì)圖:
  











  


指令執(zhí)行時(shí)序:










   
這個(gè)是很簡(jiǎn)單的串行CPU,估計(jì)200來(lái)片74系列IC,只要看幾節(jié)計(jì)算機(jī)原理的教程不難YY出它的工作原理;之前是想搞16位的,16位的指令空間很大,一個(gè)字的指令就可以源/目的寄存器同時(shí)尋址,后來(lái)發(fā)現(xiàn)Multisim 11.0電路大一些就慢了 可能我的電腦太垃圾, 這個(gè)8位的CPU畫到最后連一根線都要十來(lái)秒,本來(lái)兩天就能連接完成的,硬是弄了一個(gè)星期,工作效率啊啊~~~

尋址方式:
為了簡(jiǎn)化控制器~ 這個(gè)8位機(jī)只做了3種尋址:立即數(shù)尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址。
除了立即數(shù)傳送為雙字節(jié)指令,其他都是單字節(jié)指令,內(nèi)存?zhèn)魉椭噶、轉(zhuǎn)移指令、調(diào)用指令的16位地址是用R3和R4寄存器分別作為高地址和低地址,也就是R3和R4默認(rèn)組成的16位寄存器間接尋址,所以先要用立即數(shù)傳送指令把地址送上去。

源運(yùn)算指令操作過(guò)程:
累加器(被加數(shù)) + 源寄存器(加數(shù))    結(jié)果送回累加器
累加器(被減數(shù))  -  源寄存器(減數(shù))    結(jié)果送回累加器
算術(shù)、邏輯的源運(yùn)算指令操作和上面是一樣的就不一一列出了。

目的運(yùn)算指令操作過(guò)程:
目的寄存器加1     結(jié)果送回目的寄存器
目的寄存器減1     結(jié)果送回目的寄存器
目的寄存器取反     結(jié)果送回目的寄存器
移位指令的操作過(guò)程和上面一樣,一條指令移一位,為了簡(jiǎn)化電路~~~ 當(dāng)然用立即數(shù)或寄存器指出移位次數(shù)一樣可以實(shí)現(xiàn),但是電路會(huì)復(fù)雜很多。

關(guān)于運(yùn)算指令、移位指令、出入棧、對(duì)標(biāo)志位的影響:
運(yùn)算和移位參考8086。。~
出入棧操作的是標(biāo)志寄存器和低7位。

還有中斷的入口地址~ 懶的搞什么屎量號(hào)查表,直接從外部讀16位程序地址

對(duì)。。忘了說(shuō)了:
出入棧地址為  堆棧頁(yè)(高8位) 和堆棧指針(低8位)組成的。
程序地址為  代碼頁(yè)(高8位) 和程序指針(低8位)組成的。  
還有那個(gè)堆棧深度是0~255個(gè)字節(jié),先入棧再加1,先減1再出棧;
程序指針也是0~255,所以在255的位置放一條代碼頁(yè)加1指令就OK了;
為什么不用計(jì)數(shù)器~~~太難用

CPU很好玩的  開關(guān)開關(guān)開關(guān)。。。。。。。。。。。就執(zhí)行指令,外國(guó)佬真是牛X , 發(fā)明了這么吊的東西
送LZ一東西:INTEL4004 電原理圖

下面是CPU現(xiàn)在周邊的配置:

CPU時(shí)鐘發(fā)生和復(fù)位板  正面:

CPU時(shí)鐘發(fā)生和復(fù)位板  背面:


ALU寄存器數(shù)據(jù)指示LED和撥碼開關(guān)(撥碼開關(guān)起初是用來(lái)調(diào)試指令的)  正面:

ALU寄存器數(shù)據(jù)指示LED和撥碼開關(guān)  背面:


SRAM加電容當(dāng)ROM用(用3V的電池充電了電壓會(huì)變低的,后面我改成電容了)  正面:

SRAM加電容當(dāng)ROM用  背面:


硬件SPI板 正面:

硬件SPI板 背面:


CPU板正面:

CPU板背面:
  
























作者: 海狼    時(shí)間: 2015-6-9 12:32
286以前的
作者: gaozhaohong    時(shí)間: 2015-6-9 13:43
真的太偉大了。!
作者: 邰夏留    時(shí)間: 2015-10-26 21:40
這么牛的DIY為什么沒(méi)人感興趣呢?
我來(lái)頂一下。。
作者: 51hei_kmee    時(shí)間: 2015-12-31 09:17
不是一個(gè)強(qiáng)字能形容的
作者: qianniancc    時(shí)間: 2016-6-17 12:57
牛B啊 開發(fā)個(gè)系統(tǒng)
作者: swapkernel    時(shí)間: 2016-7-10 10:21
有本子的電路圖及實(shí)現(xiàn)代碼不  共享一份學(xué)習(xí)一下  1310444699@qq.com
作者: 5jk67    時(shí)間: 2016-7-19 11:42
大神,請(qǐng)收下我的膝蓋。!
作者: chinaboy2277    時(shí)間: 2016-9-7 02:47
你好,關(guān)于幾節(jié)計(jì)算機(jī)原理的教程,大神能推薦嗎?
作者: 1326249981    時(shí)間: 2016-11-3 14:14
大神,請(qǐng)收下我的膝蓋。。
作者: xht9951    時(shí)間: 2016-11-16 18:24
大神膜拜,加油!~
作者: songwenshuai    時(shí)間: 2016-12-17 09:53
太海了 終于找到了
作者: wythe    時(shí)間: 2017-1-5 19:39
重復(fù)下載,扣兩次幣
作者: 9robot    時(shí)間: 2017-2-20 12:12
樓主真是厲害,佩服
作者: piplxh    時(shí)間: 2017-5-21 00:33
強(qiáng)大,太牛啦!
作者: djk0125    時(shí)間: 2017-10-1 17:10
看的有點(diǎn)迷糊。。!
作者: shunzi34    時(shí)間: 2017-11-8 12:21
這個(gè)必須支持
作者: luhailiang    時(shí)間: 2017-11-10 09:29
厲害了
作者: sdfsert5    時(shí)間: 2018-1-15 14:45

厲害了
作者: jnhch    時(shí)間: 2018-6-16 19:17
膜拜大神,太牛了 ~~~
作者: gggwwk    時(shí)間: 2018-6-23 11:15
聽領(lǐng)導(dǎo)說(shuō)的有一個(gè)很牛的Multisim仿真,果然找到了。分?jǐn)?shù)還不夠,繼續(xù)加油。
作者: yyght    時(shí)間: 2018-6-26 11:18
膜拜大神,太牛了
作者: freebsd    時(shí)間: 2018-8-17 09:35
我是小白,請(qǐng)問(wèn)ALU用什么來(lái)實(shí)現(xiàn)
作者: nong1001    時(shí)間: 2018-8-28 20:31
這是我見(jiàn)過(guò)最詳細(xì)的diyCPU了
作者: 蕊達(dá)芯    時(shí)間: 2018-10-23 20:46
太牛了 ~~~要是能做成視頻教材一定火遍全中國(guó)。。。。。
作者: huang356    時(shí)間: 2018-12-3 12:27
強(qiáng)烈支持樓主
作者: cpyjzhen    時(shí)間: 2019-1-8 12:49
可惜了,沒(méi)有幣,下載不了啊
作者: 583703056A    時(shí)間: 2019-2-11 12:18
收藏拉
作者: it5egr    時(shí)間: 2019-2-17 21:14
這個(gè)必須頂。。。
作者: 張明211    時(shí)間: 2019-2-19 10:41
大神就牛逼!
作者: unknown379    時(shí)間: 2019-3-2 22:47
佩服佩服。 感覺(jué)有點(diǎn)像早期紅白機(jī)里面的那堆~
作者: kuailekm    時(shí)間: 2019-3-15 13:18

佩服佩服。 感覺(jué)有點(diǎn)像早期紅白機(jī)里面的那堆~
作者: songhetai    時(shí)間: 2020-4-16 09:25
太厲害了
作者: liboliang    時(shí)間: 2020-4-22 00:09
大神,請(qǐng)收下我的膝蓋。!
作者: aking991    時(shí)間: 2020-4-22 08:21
這就是所謂的最早8086的計(jì)算機(jī)了吧,這種只適用自己興趣研究用,沒(méi)有多大作用了
作者: 593461149    時(shí)間: 2020-6-22 00:19
這樣的水平可以自己設(shè)計(jì)制作CPU芯片模塊
作者: 593461149    時(shí)間: 2020-6-22 00:21
aking991 發(fā)表于 2020-4-22 08:21
這就是所謂的最早8086的計(jì)算機(jī)了吧,這種只適用自己興趣研究用,沒(méi)有多大作用了

他這硬件CPU理論和實(shí)際應(yīng)用能達(dá)到這樣的水平,絕非一般泛泛之輩,這幾乎可以自己設(shè)計(jì)研發(fā)CPU芯片模塊
作者: mingtiantqtxk    時(shí)間: 2020-11-11 22:51
這個(gè)畫得太好了
作者: jjwangxu2008    時(shí)間: 2020-11-12 08:27
樓主真是厲害,佩服
作者: 分立元件    時(shí)間: 2020-11-14 10:32
可惜他已經(jīng)放棄研究了。!
作者: quisheng    時(shí)間: 2020-12-20 16:29
利害了,我的哥哥,
真的太偉大了。!
作者: ufoes100    時(shí)間: 2021-5-14 09:09
佩服佩服。找到當(dāng)年土星游戲卡的感覺(jué)了,牛擦啊
作者: tieq1952    時(shí)間: 2021-6-5 06:57
真神仙也!!!
作者: catsbag    時(shí)間: 2022-11-18 15:54
這個(gè)實(shí)在太強(qiáng)了,一定要頂啊
作者: yanwu5    時(shí)間: 2022-12-9 08:32
    牛B, PLUS版的,
作者: sgq657785    時(shí)間: 2022-12-17 21:58
這是科學(xué)家級(jí)別的了
作者: shu_007    時(shí)間: 2022-12-20 10:43
666,可能現(xiàn)在已經(jīng)失傳了!
作者: ldc2000    時(shí)間: 2023-2-9 16:26
分立元件 發(fā)表于 2020-11-14 10:32
可惜他已經(jīng)放棄研究了。!

為什么呢?這樣的人才不好好培養(yǎng)起來(lái),真是罪過(guò)。我們現(xiàn)在就算從286發(fā)展起來(lái),也比被牽著鼻子強(qiáng)。應(yīng)該把這樣的人才聚到一起,開發(fā)我們自己的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
作者: fairytale147    時(shí)間: 2023-2-10 15:11
頂禮膜拜了
作者: tongguan123    時(shí)間: 2023-3-30 13:01
強(qiáng)悍如斯!




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