INFORMÀTICA 8BIT: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Per simular-ho, necessiteu un programari anomenat LOGISIM, que és un simulador digital de molt poc pes (6 MB), que us donarà tots els passos i consells que heu de seguir per obtenir un resultat final. es fabriquen ordinadors creant un llenguatge de muntatge personalitzat totalment nou !!!.

Aquest disseny es basa en l’arquitectura Von Neumann, on s’utilitza la mateixa memòria tant per a les dades d’instruccions com per a les dades del programa, i s’utilitza el mateix BUS tant per a la transferència de dades com per a la transferència d’adreces.

Pas 1: Comencem a fer mòduls

Un equip de 8 bits és un element complicat d’entendre i de fer, de manera que el podem dividir en diferents mòduls

entre tots els mòduls més comuns hi ha els registres, que són essencialment blocs de construcció de circuits digitals.

LOGISIM és molt fàcil d'utilitzar, ja té la majoria dels mòduls esmentats a la seva biblioteca integrada.

els mòduls són:

1. ALU

2. Registres d’ús general

3. AUTOBÚS

4. RAM

5. Registre d'adreces de memòria (MAR)

6. Registre d’instruccions (IR)

7. Comptador

8. Visualització i visualització del registre

9. Lògica de control

10. Controlador lògic de control

Challenge fa que aquests mòduls s’interfacin entre si mitjançant un BUS comú en franges horàries determinades, i es poden realitzar un conjunt d’instruccions, com ara aritmàtiques, lògiques.

Pas 2: ALU (Unitat Aritmàtica i Lògica)

Primer hem de fer una biblioteca personalitzada anomenada ALU per poder afegir-la al nostre circuit principal (equip complet amb tots els mòduls).

Per crear una biblioteca, només cal que comenceu amb un esquema normal que es mostra en aquest pas mitjançant el sumador incorporat, el restador, el multiplicador, el divisor i el MUX. guarda-ho! i això tot !!!

així que, sempre que necessiteu ALU, tot el que heu de fer és anar al projecte> carregar la biblioteca> la biblioteca logisim, localitzeu el fitxer ALU.circ. un cop fet l'esquema, feu clic a la icona de l'extrem superior esquerre per fer el símbol de l'esquema ALU.

heu de seguir aquests passos per a tots els mòduls que feu, de manera que al final els puguem utilitzar amb facilitat.

L’ALU és el cor de tots els processadors, ja que el seu nom indica que fa totes les operacions aritmàtiques i lògiques.

el nostre ALU pot fer suma, resta, multiplicació, divisió (es pot actualitzar per fer operacions lògiques).

El mode de funcionament es decideix pel valor de selecció de 4 bits de la manera següent, 0101 per addicció

0110 per a la resta

0111 per a la multiplicació

1000 per divisió

els mòduls utilitzats a ALU ja estan disponibles a la biblioteca integrada de LOGISIM.

Nota: el resultat no s’emmagatzema a l’ALU, de manera que necessitem un registre extern

Pas 3: registres d'ús general (Reg A, B, C, D, Reg. De visualització)

Els registres són bàsicament n nombre de xancles per emmagatzemar un byte o un tipus de dades superior.

així que feu un registre organitzant 8 xancletes D tal com es mostra, i també feu-ne un símbol.

Reg A i Reg B estan directament connectats a ALU com a dos operands, però Reg C, D i Register display són separats.

Pas 4: RAM

La nostra memòria RAM és relativament petita, però té un paper molt important, ja que emmagatzema les dades del programa i les dades d’instruccions, ja que només té 16 bytes, hem d’emmagatzemar les dades d’instruccions (codi) al principi i les dades del programa (variables) a bytes de repòs.

LOGISIM té un bloc incorporat per a la memòria RAM, així que només cal incloure’l.

La memòria RAM conté les dades, adreces necessàries per executar el programa de muntatge personalitzat.

Pas 5: registre d'instruccions i registre d'adreces de memòria

Bàsicament, aquests registres actuen com a memòries intermèdies, que contenen les adreces i dades anteriors, i les sortides sempre que es requereixen per a la memòria RAM.

Pas 6: Rellotge Prescalar

Aquest mòdul era necessari, això divideix la velocitat del rellotge amb el Prescaler, donant lloc a velocitats de rellotge més baixes.

Pas 7: control de la lògica, ROM

I la part més crítica, la lògica de control i la ROM, la ROM és bàsicament un substitut de la lògica de control de la lògica.

I el mòdul que hi ha al costat és un controlador personalitzat per a la ROM només per a aquesta arquitectura.

Pas 8: visualització

Aquí es mostrarà la sortida i el resultat també es pot emmagatzemar al registre de la pantalla.

Obteniu els fitxers necessaris AQUÍ.