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COMPUTER 8BIT: 8 passaggi
COMPUTER 8BIT: 8 passaggi

Video: COMPUTER 8BIT: 8 passaggi

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Video: Z80 Computer - Part 8 Testing Input 2024, Novembre
Anonim
COMPUTER 8BIT
COMPUTER 8BIT

Per simulare questo, hai bisogno di un software chiamato LOGISIM, è un simulatore digitale molto leggero (6 MB), ti guiderà attraverso ogni passo e i suggerimenti che devi seguire per ottenere un risultato finale e nel modo in cui impareremo come i computer sono fatti, creando un nostro linguaggio Assembly personalizzato nuovo di zecca!!!.

Questo design si basa sull'architettura di Von Neumann, in cui viene utilizzata la stessa memoria sia per i dati di istruzione che per i dati di programma e lo stesso BUS viene utilizzato sia per il trasferimento dei dati che per il trasferimento degli indirizzi.

Passaggio 1: iniziamo con la creazione di moduli

Un computer a 8 bit nel suo insieme è complicato da capire e da realizzare, quindi dividiamolo in diversi moduli

tra tutti i moduli più comuni ci sono i registri, che sono essenzialmente elementi costitutivi dei circuiti digitali.

LOGISIM è molto facile da usare, ha già la maggior parte dei moduli sotto menzionati nella sua libreria incorporata.

i moduli sono:

1. ALU

2. Registri di uso generale

3. AUTOBUS

4. RAM

5. Registro degli indirizzi di memoria (MAR)

6. Registro delle Istruzioni (IR)

7. Contatore

8. Display e registro di visualizzazione

9. Logica di controllo

10. Controllore logico di controllo

La sfida è fare in modo che questi moduli si interfacciano tra loro utilizzando un BUS comune in particolari fasce orarie prestabilite, quindi è possibile eseguire una serie di istruzioni, come l'aritmatica, la logica.

Passaggio 2: ALU (unità aritmatica e logica)

ALU (Unità Aritmatica e Logica)
ALU (Unità Aritmatica e Logica)
ALU (Unità Aritmatica e Logica)
ALU (Unità Aritmatica e Logica)
ALU (Unità Aritmatica e Logica)
ALU (Unità Aritmatica e Logica)

Per prima cosa dobbiamo creare una libreria personalizzata chiamata ALU in modo da poterla aggiungere al nostro circuito principale (computer completo con tutti i moduli).

Per creare una libreria, inizia con un normale schema mostrato in questo passaggio utilizzando sommatore, sottrattore, moltiplicatore, divisore e MUX incorporati. salvarlo! e basta!!!

quindi ogni volta che hai bisogno di ALU tutto ciò che devi fare è andare a progetto>carica libreria>libreria logisim individuare il tuo file ALU.circ. una volta terminato lo schema, fare clic sull'icona nell'angolo in alto a sinistra per creare il simbolo per lo schema ALU.

devi seguire questi passaggi per tutti i moduli che crei in modo che alla fine possiamo utilizzarli con facilità.

ALU è il cuore di tutti i processori, come suggerisce il nome fa tutte le operazioni aritmatiche e logiche.

il nostro ALU può fare addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni, divisioni (può essere aggiornato per fare operazioni logiche).

La modalità operativa è decisa dal valore di selezione a 4 bit come segue, 0101 per l'aggiunta

0110 per sottrazione

0111 per la moltiplicazione

1000 per divisione

i moduli utilizzati all'interno di ALU sono già disponibili nella libreria integrata di LOGISIM.

Nota: il risultato non è memorizzato nell'ALU, quindi abbiamo bisogno di un registro esterno

Passaggio 3: registri per scopi generici (Reg A, B, C, D, Display Reg)

Registri per scopi generici (Reg A, B, C, D, Display Reg)
Registri per scopi generici (Reg A, B, C, D, Display Reg)
Registri per scopi generici (Reg A, B, C, D, Display Reg)
Registri per scopi generici (Reg A, B, C, D, Display Reg)
Registri per scopi generici (Reg A, B, C, D, Display Reg)
Registri per scopi generici (Reg A, B, C, D, Display Reg)

I registri sono fondamentalmente n numero di flipflop per memorizzare un byte o un tipo di dati superiore.

quindi crea un registro disponendo 8 D-flipflop come mostrato, e crea anche un simbolo per esso.

Reg A e Reg B sono direttamente collegati ad ALU come due operandi, ma Reg C, D e display Register sono separati.

Passaggio 4: RAM

RAM
RAM

La nostra RAM è relativamente piccola, ma svolge un ruolo molto vitale poiché memorizza i dati del programma e i dati dell'istruzione, poiché è di soli 16 Byte, dobbiamo memorizzare i dati dell'istruzione (codice) all'inizio e i dati del programma (variabili) nel byte di riposo.

LOGISIM ha un blocco integrato per la RAM, quindi includilo.

La RAM contiene i dati, gli indirizzi necessari per eseguire il programma di assemblaggio personalizzato.

Passaggio 5: registro delle istruzioni e registro degli indirizzi di memoria

Registro delle istruzioni e registro degli indirizzi di memoria
Registro delle istruzioni e registro degli indirizzi di memoria
Registro delle istruzioni e registro degli indirizzi di memoria
Registro delle istruzioni e registro degli indirizzi di memoria

Fondamentalmente, questi registri fungono da buffer, conservando gli indirizzi e i dati precedenti al loro interno e Output quando richiesto per la RAM.

Passaggio 6: orologio prescalare

Orologio Prescalare
Orologio Prescalare

Questo modulo era necessario, questo divide la velocità di clock con il Prescaler, con conseguente velocità di clock inferiori.

Passaggio 7: logica di controllo, ROM

Logica di controllo, ROM
Logica di controllo, ROM
Logica di controllo, ROM
Logica di controllo, ROM

E la parte più critica, la logica di controllo e ROM, ROM qui è fondamentalmente un sostituto della logica cablata della logica di controllo.

E il modulo accanto è un driver personalizzato per la ROM solo per questa architettura.

Passaggio 8: visualizzazione

Schermo
Schermo

Qui è dove verrà visualizzato l'output e il risultato può anche essere memorizzato nel registro in-display.

Ottieni i file necessari da QUI.

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