从零开始设计一个简单的CPU和计算机，证明是可行的

乘风3633

早年的CPU就是用74系列芯片搭成的，而74系列芯片就是为了计算机的制造而出现的。74系列也是目前最接近逻辑电路原理的系列芯片。赞一个！

bg1bjf

也曾有过楼主同样的热情，上学期间曾对清华的CEC-I透彻研究了软硬件，其实就是改良版APPLE II，国外有6502.org就是一帮人用这个经典的CPU来做计算机的。但是像楼主这样，直接从CPU做起，的确需要扎实的基础知识和对枯燥工作的极大兴趣。可以体会，乐在其中。

qql

bg1bjf 发表于 2017-2-28 13:29
也曾有过楼主同样的热情，上学期间曾对清华的CEC-I透彻研究了软硬件，其实就是改良版APPLE II，国外有6502. ...

你说的是 中华学习机CEC-I ， 6502 CPU很多人玩，我自己也有 两套6502 的单板机。

我就是希望做 一款从零开始设计的 计算机学习板

现在这款很小巧，4位的，我觉得很简洁很完美，哈佛体系结构的。

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后面如果大家支持我的话，我就再搞一个冯诺依曼结构的，可能做8位，只用一个存储器就可以

加上中断，栈之类的。

qql

其实我做的这个跟之前龙少制作的很像，从基本原理上看差别很小，
都是哈佛结构，都没有中断和栈，但是这些都可以利用编译器从软件上模拟。

简单罗列一下差别如下：

龙少CPU                                         qqlCPU  (qCPU)
位数：8位                                                  4位
ROM：2MB/4MB                                       4KB
RAM：4MB                                                4KB
ALU 芯片：74LS181                                74HC283
电路板：14块                                   1块主板 + 1块下载器
下载方式： 编程器？SD卡？                USB下载器

下载方式肯定是USB下载方式好的，连电源都可以省略了，编译下载运行
一键搞定

成本：  
龙少的187块IC芯片+14块PCB板子，焊接都很麻烦了
他的设计中使用了过多的244三态门缓冲器，不是一个简洁的设计。

我的设计中使用153,157数据选择器，比使用244简洁。
我的整个系统才28块IC，一块16cmX10cm 大小的主板，一个小小的USB下载器

外设：
其他什么外设VGA之类其实不是很必要，毕竟只是简单的处理器，
但是像 LED流水灯，LED点阵，简单的字符液晶就配备

还可以加一个串口，可以发送字符信息到桌面电脑显示

乙猪

太牛叉了，，，我还在学习单片机，，楼主都开始造CPU了。

bg1bjf

qql 发表于 2017-3-1 12:41
你说的是 中华学习机CEC-I ， 6502 CPU很多人玩，我自己也有 两套6502 的单板机。

我就是希望做 一款 ...

绝对支持！

水泥收音机

要看怎么定义CPU功能，如果一个CPU，寻址空间1位，指条1条，就是将地址0的数据输出到一个引脚，那么一导条电线就是这个CPU了，一端是数据总线，一端是输出引脚。因为寻址空间只有1位，地址线、控制线、时钟这些都不需要了。所以谈论一个最简单的CPU是什么样没有实际意义，至少要结合能来谈。

wz8198

十分了得！

夏国特

点阵扫描拍摄要手动调参数，曝光时间长点才不会明暗不一
作为计算机组成原理和编译原理课程的大作业，做个这玩意值得支持，帮顶！

haihuawu

数了数，15条指令。没有程序调用指令，也没有操作堆栈的指令。将来编程难度是不是大了点。同样也没有逻辑运算指令，有好多逻辑功能都无法实现了。我有一阵子也想自己堆一个4位的U。发现16条指令远不够，所以控制器怎么也得是8位的。后来也就是想想，没自己做。

qql

haihuawu 发表于 2017-3-5 00:26
数了数，15条指令。没有程序调用指令，也没有操作堆栈的指令。将来编程难度是不是大了点。同样也没有逻辑运 ...

现在修改了一下，还是加入了程序调用指令，这样编程方便很多
还有也修改了内存的地址线，使得可以寻址4KB内存，

因为主题帖子好像不能修改，也就没有修改

现在情况如下：
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介绍一下我设计的计算机系统的基本概况：

小名：qCPU(CuteCPU)
CPU：4位
ROM：4KB
RAM：4KB
运行频率：74芯片极限
IO：2组4位的IO口
4个按键
其他外设就是5个LED发光二极管，一个蜂鸣器，一个5X7点阵LED，一个LCD1602液晶
总共8条指令，配备我自己设计的汇编器，使用起来跟
当年使用8086汇编编程很像
目前可以使用USB下载，USB提供电源，在电脑编写代码后，编译下载运行一条龙！！

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目前的指令如下：
ADD    加法
RM     读取内存
ADDC   带进位加法
WM     写内存
SUB    减法
OUT    IO输出
<      小于比较
=      等于比较
GOTO   小跳转
QCLR   清空
QMOV   赋值
QADD   加法
QSUB   减法
QGOTO  长跳转
QJMP   立即跳转
CALL  调用子程序
RET   从子程序返回
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sio2

我昨天放了个冥王星探测器，等10年后再传回数据给大家公布。想想觉得好笑哈。没有严厉的意思，说话要有最基本的严谨是不能少的，信口开河的的坚决抵制，如果楼主给出最基本的电路图，哪怕错误连篇但有那个概念在那里也算好青年，到时再加分。

hailong

赞楼主老师

热切期待下文！

qql

上传一份原理图给大家看看，基本算是没有什么修改了



PDF文件 ：
cuteCPU计算机原理图.pdf (291.19 KB, 下载次数: 104)

2017-3-6 17:51 上传

点击文件名下载附件

其他LED点阵，LED数码管这些还在做

qdbear

这么一个玩意儿，有什么实际意义么？