8ビットコンピュータをゼロから構築する方法

カイル・ホベイ

新しい14億個のトランジスタに満足していない Ivy Bridgeプロセッサー?多分それはあまりにも熱く実行されます、または ポリゴンを押す力がない あなたが必要とする?ええと、私はあなたのためだけのものを持っています:DIY 8ビットCPUでそれを増強してみませんか?

カイル・ホーベイの1人は、ブレッドボード、NVRAMチップ(不揮発性RAM)、表面実装トランジスター、そしてたくさんのワイヤーから、独自の8ビットCPUをゼロから構築することを決定しました。これ自体は特に素晴らしいものではありません。電子工学の学生は70年代からそうしていますが、Hoveyは ビルド全体を記録する、あなたがたどることができるように。



Hoveyの8ビットALU(算術論理演算ユニット)は、レジスタと同様に、完全にトランジスタ-トランジスタロジック(TTL)から構成されています。 ALUを実際に制御するマイクロ命令(オペコード、ISA)は、NVRAMに格納されます。 6つの異なる出力を継続的にループするリングカウンターは、フェッチ/デコード/実行サイクルを駆動します。



手書きのSAP1マイクロ命令オペコード

出力に関しては、Hoveyは少しごまかします-彼はArduinoを使用してバイナリをBCDに変換しますが、これはTTLではトリッキーな作業ですが、コンピューターのディスプレイに3つの素晴らしいソビエト時代のIV-9 Numitronチューブを使用することにしました(写真以下)、私たちは彼を許します。 Arduinoは、マイクロ命令をNVRAMにアップロードするためにも使用されます(上の図では、NVRAMチップはブレッドボードの右側にほぼ見えています)。



IV-9、ソビエト時代のNumitronディスプレイ

ただし、結局のところ、Hoveyの足跡をたどる場合は、TTLと古いチップのピン配置に精通している必要があります。結局、Hoveyは詳細な配線図を提供していません。このプロジェクトでは、Hoveyの聖書は、Hoveyが使用するSAP1命令セットアーキテクチャを紹介するDigital Computer Electronics(1977年に初版)とTTL Cookbook(1972年に初版)でした。

Hoveyのブログによると、最後のステップは、彼の8ビットコンピューター用のスチームパンクスタイルのケースを設計することです。それがライバルに近づいたら Datamancerの独創的なスチームパンクなラップトップ、それはよくやった仕事になります。



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