8BIT DATAMASKIN: 8 trinn

Innholdsfortegnelse:

Trinn 1: La oss komme i gang med å lage moduler
Trinn 2: ALU (aritmatisk og logisk enhet)
Trinn 3: Register for generelle formål (Reg A, B, C, D, Display Reg)
Trinn 4: RAM
Trinn 5: Instruksjonsregister og minneadresseregister
Trinn 6: Klokke Prescalar
Trinn 7: Control Logic, ROM
Trinn 8: Display

Video: 8BIT DATAMASKIN: 8 trinn

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-13 06:58

For å simulere dette trenger du en programvare som kalles LOGISIM. Den er en veldig lett (6MB) digital simulator. Vi tar deg hvert trinn og tips du må følge for å få et sluttresultat, og underveis lærer vi hvordan datamaskiner er laget, ved å lage et helt nytt tilpasset monteringsspråk av vårt eget !!!.

Denne designen er basert på Von Neumann -arkitektur, der samme minne brukes til både instruksjonsdata og programdata, og samme BUS brukes for både dataoverføring og adresseoverføring.

Trinn 1: La oss komme i gang med å lage moduler

En 8 -biters datamaskin i sin helhet er komplisert å forstå og lage, så vi kan dele den i forskjellige moduler

blant alle de vanligste modulene er registre, som egentlig er byggesteiner i digitale kretser.

LOGISIM er veldig brukervennlig, den har allerede de fleste av de nevnte modulene i det innebygde biblioteket.

modulene er:

1. ALU

2. Generelle formålsregistre

3. BUSS

4. RAM

5. Minneadresseregister (MAR)

6. Instruksjonsregister (IR)

7. Teller

8. Vis og vis register

9. Kontrolllogikk

10. Kontrolllogikk -kontroller

Utfordringen er å få disse modulene til å koble til hverandre ved hjelp av en felles BUS ved bestemte forhåndsbestemte tidsluker, så kan et sett med instruksjoner utføres, som aritmatisk, logisk.

Trinn 2: ALU (aritmatisk og logisk enhet)

Først må vi lage et tilpasset bibliotek som heter ALU, slik at vi kan legge det til i hovedkretsen vår (komplett datamaskin med alle moduler).

For å lage et bibliotek, bare begynn med en normal schmatikk vist i dette trinnet ved hjelp av innebygd adder, subtraktor, multiplikator, divider og MUX. lagre det! og det hele !!!

så når du trenger å ALU alt du trenger å gjøre er å gå til prosjekt> laste bibliotek> logisim bibliotek finne ALU.circ filen. Når du er ferdig med skjematikken, klikker du på ikonet øverst til venstre for å lage symbolet for ALU -skjematikken.

du må følge disse trinnene for alle modulene du lager, slik at vi til slutt kan bruke dem enkelt.

ALU er hjertet til alle prosessorene, som navnet antyder at den utfører alle de aritmatiske og logiske operasjonene.

vår ALU kan gjøre addisjon, subtraksjon, multiplikasjon, divisjon (kan oppgraderes til å gjøre logiske operasjoner).

Driftsmodusen bestemmes av 4 -biters valgverdi som følger, 0101 for tillegg

0110 for subtraksjon

0111 for multiplikasjon

1000 for divisjon

modulene som brukes inne i ALU er allerede tilgjengelige i LOGISIM innebygde bibliotek.

Merk: Resultatet er ikke lagret i ALU, så vi trenger et eksternt register

Trinn 3: Register for generelle formål (Reg A, B, C, D, Display Reg)

Registre er i utgangspunktet et antall flip -flops for å lagre en byte eller en høyere datatype.

så lag et register ved å ordne 8 D-flip-flops som vist, og lag også et symbol for det.

Reg A og Reg B er direkte koblet til ALU som to operander, men Reg C, D og displayregister er separate.

Trinn 4: RAM

RAM -minnet vårt er relativt lite, men det spiller en svært viktig rolle siden det lagrer programdata og instruksjonsdata, siden det er på bare 16 Bytes, må vi lagre instruksjonsdata (kode) i begynnelsen og programdata (variabler) i hvile byte.

LOGISIM har en innebygd blokk for RAM, så bare inkluder den.

RAM inneholder dataene, adressene som kreves for å kjøre det tilpassede monteringsprogrammet.

Trinn 5: Instruksjonsregister og minneadresseregister

I utgangspunktet fungerer disse registrene som buffere, og inneholder de tidligere adressene og dataene i dem, og utganger når det er nødvendig for RAM.