8 -bitni računalnik: 8 korakov

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-13 06:58

Če želite to simulirati, potrebujete programsko opremo, imenovano LOGISIM, njen zelo lahek (6 MB) digitalni simulator, ki vas bo popeljal skozi vsak korak in nasvete, ki jih morate upoštevati, da dobite končni rezultat, na poti pa se bomo naučili, kako računalniki so narejeni tako, da sami izdelamo popolnoma nov jezik montaže po meri !!!.

Ta zasnova temelji na arhitekturi Von Neumann, kjer se za pomnilniške in programske podatke uporablja isti pomnilnik, za prenos podatkov in naslov pa isti BUS.

1. korak: Začnimo z izdelavo modulov

8bitni računalnik je zapleten za razumevanje in izdelavo, zato ga razdelimo na različne module

med vsemi najpogostejšimi moduli so registri, ki so v bistvu gradniki digitalnih vezij.

LOGISIM je zelo prijazen do uporabnika, v svoji vgrajeni knjižnici že ima večino spodaj navedenih modulov.

moduli so:

1. ALU

2. Registri za splošno rabo

3. AVTOBUS

4. RAM

5. Register pomnilniških naslovov (MAR)

6. Register navodil (IR)

7. Števec

8. Prikaz in prikaz registra

9. Kontrolna logika

10. Krmilni logični krmilnik

Izziv je, da se ti moduli medsebojno povežejo z uporabo skupnega BUS-a v določenih vnaprej določenih časovnih intervalih, nato pa je mogoče izvesti niz navodil, na primer aritmatičnih, logičnih.

2. korak: ALU (aritmatična in logična enota)

Najprej moramo narediti knjižnico po meri, imenovano ALU, da jo bomo lahko dodali v naše glavno vezje (popoln računalnik z vsemi moduli).

Če želite ustvariti knjižnico, začnite z običajno shemo, prikazano v tem koraku, z uporabo vgrajenega seštevalnika, odštevalnika, množitelja, delilnika in MUX -a. shrani! in to je vse !!!

zato, ko boste morali uporabiti ALU, morate le iti na projekt> naložiti knjižnico> knjižnica logisim poiskati datoteko ALU.circ. Ko končate s shemo, kliknite ikono v zgornjem levem kotu, da naredite simbol za shemo ALU.

slediti tem korakom za vse module, ki jih izdelate, da jih bomo na koncu z lahkoto uporabili.

ALU je srce vseh procesorjev, saj ime pove, da izvaja vse aritmatične in logične operacije.

naš ALU lahko izvede seštevanje, odštevanje, množenje, deljenje (lahko ga nadgradimo za logične operacije).

Način delovanja se določi s 4 -bitno izbiro vrednosti, kot sledi:

0101 za dodatek

0110 za odštevanje

0111 za množenje

1000 za delitev

moduli, uporabljeni v ALU, so že na voljo v vgrajeni knjižnici LOGISIM.

Opomba: Rezultat ni shranjen v ALU, zato potrebujemo zunanji register

3. korak: Registri splošne namene (Reg A, B, C, D, Reg Display)

Registri so v bistvu n število flipflopov za shranjevanje bajta ali višjega tipa podatkov.

zato naredite register tako, da uredite 8 D-flipflopov, kot je prikazano, in zanj naredite tudi simbol.

Reg A in Reg B sta neposredno povezana z ALU kot dva operanda, vendar sta Reg C, D in prikaz registra ločena.

4. korak: RAM

Naš RAM je razmeroma majhen, vendar ima zelo pomembno vlogo, saj shranjuje podatke o programu in podatke o navodilih, saj je le 16 bajtov, podatke o navodilih (kodo) moramo shraniti na začetku in podatke programa (spremenljivke) v počitniških bajtov.

LOGISIM ima vgrajen blok za RAM, zato ga samo vključite.

RAM vsebuje podatke, naslove, potrebne za zagon programa za montažo po meri.

5. korak: Register navodil in Register pomnilniških naslovov

V bistvu ti registri delujejo kot medpomnilniki, v njih so shranjeni prejšnji naslovi in podatki ter izhodi, kadar koli so potrebni za RAM.

6. korak: Ura Prescalar

Ta modul je bil potreben, ta čas deli takt s predkalerjem, kar ima za posledico nižje takte.

7. korak: Control Logic, ROM

Najpomembnejši del, Control Logic in ROM, ROM tukaj v bistvu nadomešča trdno ožičeno logiko krmilne logike.

In modul poleg njega je gonilnik po meri za ROM samo za to arhitekturo.

8. korak: Prikažite

Tu se bo prikazal izhod, rezultat pa lahko shranite tudi v register na zaslonu.

Pridobite potrebne datoteke od TUKAJ.