8BITNI RAČUNAR: 8 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

Da biste to simulirali, potreban vam je softver zvan LOGISIM, njegov vrlo lagani (6 MB) digitalni simulator, koji će vas voditi kroz svaki korak i savjete koje morate slijediti da biste dobili krajnji rezultat, a usput ćemo naučiti kako računari su napravljeni pravljenjem potpuno novog prilagođenog asemblerskog jezika !!!.

Ovaj dizajn je zasnovan na Von Neumann arhitekturi, gdje se ista memorija koristi i za podatke instrukcija i za podatke programa, a isti BUS se koristi i za prijenos podataka i za prijenos adresa.

Korak 1: Počnimo s izradom modula

Računar od 8 bita u cjelini je komplikovan za razumijevanje i izradu, pa ga podijelimo na različite module

među svim najčešćim modulima su registri, koji su u osnovi gradivni blokovi digitalnih kola.

LOGISIM je vrlo prilagođen korisniku, već ima većinu dolje navedenih modula u svojoj ugrađenoj biblioteci.

moduli su:

1. ALU

2. Registri opšte namjene

3. AUTOBUS

4. RAM

5. Registar memorijskih adresa (MAR)

6. Registar uputstava (IR)

7. Brojač

8. Prikaz i prikaz registra

9. Kontrolna logika

10. Upravljački logički kontroler

Izazov je učiniti ove module međusobno povezani koristeći zajednički BUS u određenim unaprijed određenim vremenskim intervalima, tada se može izvršiti skup instrukcija, poput aritmatičkih, logičkih.

Korak 2: ALU (aritmatička i logička jedinica)

Prvo moramo napraviti prilagođenu biblioteku pod nazivom ALU kako bismo je mogli dodati u naš glavni krug (kompletan računar sa svim modulima).

Da biste stvorili biblioteku, samo počnite s normalnom shemom prikazanom u ovom koraku pomoću ugrađenog sabirača, oduzimača, množitelja, djelitelja i MUX -a. spasi to! i to je sve !!!

pa kad god trebate ALU, sve što trebate učiniti je otići na projekt> učitati biblioteku> logisim biblioteka locirati vašu ALU.circ datoteku. kada završite sa shemom, kliknite ikonu u gornjem lijevom kutu da biste napravili simbol za ALU shemu.

morate slijediti ove korake za sve module koje napravite kako bismo ih na kraju mogli s lakoćom koristiti.

ALU je srce svih procesora, kao što mu ime kaže da radi sve aritmatičke i logičke operacije.

naš ALU može vršiti sabiranje, oduzimanje, množenje, dijeljenje (može se nadograditi za obavljanje logičkih operacija).

Način rada određuje 4 -bitna vrijednost odabira kako slijedi, 0101 za dodatak

0110 za oduzimanje

0111 za množenje

1000 za podjelu

moduli koji se koriste unutar ALU -a već su dostupni u ugrađenoj biblioteci LOGISIM -a.

Napomena: Rezultat se ne pohranjuje u ALU, pa nam je potreban vanjski registar

Korak 3: Registri opće namjene (Reg A, B, C, D, Reg. Prikaz)

Registri su u osnovi n broj japanki za spremanje bajta ili višeg tipa podataka.

zato napravite registar tako što ćete rasporediti 8 D-japanki kao što je prikazano, a takođe napravite i simbol za to.

Reg A i Reg B su direktno povezani sa ALU -om kao dva operanda, ali Reg C, D i Register display su odvojeni.

Korak 4: RAM

Naš RAM je relativno mali, ali igra vrlo važnu ulogu jer pohranjuje podatke programa i upute, budući da ima samo 16 bajtova, podatke o instrukcijama (kôd) moramo pohraniti na početku, a podatke programa (varijable) u bajtovi za odmor.

LOGISIM ima ugrađeni blok za RAM, pa ga samo uključite.

RAM sadrži podatke, adrese potrebne za pokretanje prilagođenog programa sklapanja.

Korak 5: Registar uputstava i Registar memorijskih adresa

U osnovi, ti registri djeluju kao međuspremnici, sadrže prethodne adrese i podatke u njima i izlaze kad god je to potrebno za RAM.

Korak 6: Preskalarni sat

Ovaj modul je bio neophodan, on dijeli brzinu takta sa predskalerom, što rezultira nižim brzinama takta.

Korak 7: Kontrolna logika, ROM

Najkritičniji dio, Control Logic i ROM, ROM ovdje je u osnovi zamjena za ožičenu logiku upravljanja.

I modul pored njega je prilagođeni upravljački program za ROM samo za ovu arhitekturu.

Korak 8: Prikažite

Ovdje će se prikazati izlaz, a rezultat se također može pohraniti u registar prikaza.

Preuzmite potrebne datoteke OVDJE.