8BIT КОМПЬЮТЕР: 8 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Мұны модельдеу үшін сізге LOGISIM деп аталатын бағдарламалық жасақтама қажет, ол өте жеңіл (6 МБ) цифрлық тренажер, әр қадамды және түпкілікті нәтижеге жету үшін сізге қажет кеңестерді алады және біз қалай болатынын білеміз. компьютерлер өзіміздің жаңа құрастыру тілін жасау арқылы жасалады !!!.

Бұл дизайн Von Neumann архитектурасына негізделген, мұнда жады нұсқаулықтар үшін де, бағдарлама деректері үшін де пайдаланылады, ал деректерді тасымалдау үшін де, адресті тасымалдау үшін де сол BUS қолданылады.

1 -қадам: Модуль жасауды бастауға рұқсат етіңіз

8 биттік компьютерді түсіну және жасау қиын, сондықтан оны әр түрлі модульдерге бөлуге мүмкіндік береді

ең көп таралған модульдердің ішінде цифрлық схемалардың құрылымдық блоктары болып табылатын регистрлер бар.

LOGISIM қолданушыларға өте ыңғайлы, ол қазірдің өзінде жинақталған кітапханада модульдердің көп бөлігін алады.

модульдер дегеніміз:

1. ALU

2. Жалпы мақсаттағы регистрлер

3. АВТОБУС

4. ЖЖҚ

5. Жад адрестерінің тіркелімі (MAR)

6. Нұсқаулықтар тізілімі (ИҚ)

7. Есептегіш

8. Дисплей және дисплей регистрі

9. Басқару логикасы

10. Басқару логикалық контроллері

Challenge бұл модульдерді белгілі бір алдын ала белгіленген уақыт аралығында ортақ BUS көмегімен өзара әрекеттесуге мәжбүр етеді, содан кейін арифматикалық, логикалық сияқты нұсқаулықтар жиынтығын орындауға болады.

2 -қадам: ALU (арифматикалық және логикалық бірлік)

Алдымен біз ALU деп аталатын реттелетін кітапхананы жасауымыз керек, сонда біз оны негізгі схемаға қосамыз (барлық модульдері бар толық компьютер).

Кітапхана құру үшін кірістірілген қосқышты, шегергішті, көбейткішті, бөлгішті және MUX көмегімен осы қадамда көрсетілген қалыпты схматикадан бастаңыз. сақта! және мұның бәрі !!!

сондықтан сізге ALU қажет болғанда, сізге тек қана жоба> кітапхананы жүктеу> logisim кітапханасы ALU.circ файлын табыңыз. схемамен жасағаннан кейін, ALU схемасының символы болу үшін сол жақ жоғарғы бұрыштағы белгішені нұқыңыз.

Сіз жасаған барлық модульдер үшін осы қадамдарды орындауыңыз керек, сонда біз оларды оңай пайдалана аламыз.

ALU - барлық процессорлардың жүрегі, аты айтып тұрғандай, ол барлық арифматикалық және логикалық операцияларды орындайды.

біздің ALU қосу, азайту, көбейту, бөлуді орындай алады (логикалық амалдарды орындау үшін жаңартылуы мүмкін).

Жұмыс режимі 4 биттік таңдау мәнімен келесі түрде шешіледі:

Қосу үшін 0101

0110 азайту үшін

0111 көбейту үшін

Бөлу үшін 1000

ALU ішінде қолданылатын модульдер LOGISIM кіріктірілген кітапханасында бар.

Ескерту: нәтиже ALU -да сақталмайды, сондықтан бізге сыртқы регистр қажет

3 -қадам: Жалпы мақсатты регистрлер (Reg A, B, C, D, Display Reg)

Регистрлер - бұл байтты немесе жоғары деректер түрін сақтауға арналған flipflops саны.

сондықтан 8 D-флипфлопты суретте көрсетілгендей етіп тіркеңіз, сонымен қатар оған белгі жасаңыз.

Reg A және Reg B ALU -ға екі операнд ретінде тікелей қосылады, бірақ Reg C, D және Registr дисплейі бөлек.

4 -қадам: RAM

Біздің жедел жадымыз өте аз, бірақ ол өте маңызды рөл атқарады, себебі ол Бағдарлама мен Нұсқаулық деректерін сақтайды, себебі ол тек 16 байт болғандықтан, біз нұсқаулық деректерді (кодты) басында және бағдарламалық деректерді (айнымалы) сақтауымыз керек. демалыс байттары.

LOGISIM-де жедел жадыға арналған кіріктірілген блок бар, сондықтан оны қосыңыз.

ЖЖҚ реттелетін құрастыру бағдарламасын іске қосу үшін қажетті деректерді, адрестерді сақтайды.

5 -қадам: Нұсқау регистрі және жады адрестерінің тізілімі

Негізінде, бұл регистрлер буферлік функцияларды орындайды, оларда бұрынғы мекенжайлар мен деректерді сақтайды және жедел жады үшін қажет болған кезде шығыс.

6 -қадам: Prescalar сағаты

Бұл модуль қажет болды, бұл сағат жылдамдығын Prescaler көмегімен бөледі, нәтижесінде сағат жылдамдығы төмендейді.

7 -қадам: басқару логикасы, ROM

Ал ең маңызды бөлігі-Басқару логикасы және ROM, ROM-бұл басқару логикасының қатаң логикасын ауыстыру.

Ал оның жанындағы модуль тек осы архитектураға арналған ROM үшін реттелген драйвер болып табылады.

8 -қадам: Дисплей

Бұл жерде шығыс көрсетіледі және нәтижені дисплейде сақтауға болады.

Қажетті файлдарды МЫНА жерден алыңыз.