关注+星标公众号,不错过精彩内容来源 | DF创客社区版权所属 | spudfishScott今天给大家分享一个耗时又有趣的项目:手搓一个16位RISC架构CPU。项目的起因是,作者在学习了MITx的 "计算结构 "课程后,发现好像自己做一个CPU也没那么难。在掌握了电子学的初级知识和课程中介绍的概念之后,就开始设计想要做一个基于NMOS逻辑的RISC CPU。课程中介绍的是Beta CPU——有一个负载存储,32位RISC架构。为了节省空间、晶体管,少掉一点头发,作者决定把自己的这个CPU减少到16位。注:MITx的"Computation Structures"官网中对这门课的描述是This course introduces architecture of digital systems, emphasizing structural principles common to a wide range of technologies.相当于我们国内的数字电路以及计算机组成原理的课程。B站有UP主做搬运,有兴趣的可以看一下:【MIT公开课】6.004 计算结构 · 2019年春(完结·中英字幕·机翻)[1]课程原文链接:Computation Structures[2]如果把它安装在墙上,它将占据一整面墙。
为了让整个计算机看起来更复古,输入输出部分,作者专门搬出来自己壁橱里的一个旧的Apple II Plus来处理。
为了能够执行更多琐碎的程序,Spikeputor CPU将与高速静态存储器RAM(2 x 32K AS6C62256)和ROM(2 x 32K AT27C256R)芯片连接。此外,还会创建一个镜像的只写 "屏幕存储器",也是由(大约5000个)晶体管制成,提供一个48乘18的可寻址LED阵列。存储器地址将被限制在字的边界内。试图寻址奇数的存储器位置会返回相应的偶数的16位字。由于没有任何16K的SRAM和ROM芯片可用,我使用了32K的芯片,并会设计一个内存系统,从RAM和ROM中选择16K的库进行读取操作。完整的32K字(64kbytes)的RAM可以在任何时候被写入。
输入/输出
I/O功能作者用1986年的Apple II Plus计算机上运行的定制软件和硬件来实现。作为项目的一部分,作者还设计了一个名为BIAS(连接苹果和Spikeputor的板卡)的自定义外设卡,以及苹果上的软件,来提供键盘输入、屏幕输出和长期数据存储和检索。I/O控制器将直接访问Spikeputor内存,并在所有读写操作中停止Spikeputor CPU。还实现了16位通用输入和输出信号,镜像到固定的高内存位置。
结构
整个Spikeputor被组装在一系列的无焊接面包板上。每个主要部件(ALU、寄存器存储器、控制逻辑/程序计数器/状态寄存器和屏幕存储器)被布置在一个10.16cm×5.08cm的钉板上。每个钉板可以包含一个9×6的阵列(54)的面包板,并根据需要为一些小的电路留出一些空间。四块挂板中的每一块都被安装在墙上,在安装的下方有空间放Apple II Plus的桌子。
随着消费者对汽车驾乘体验的要求不断攀升,汽车照明系统作为确保道路安全、提升驾驶体验以及实现车辆与环境交互的重要组成,日益受到业界的高度重视。近日,2024 DVN(上海)国际汽车照明研讨会圆满落幕。作为照明与传感创新的全球领导者,艾迈斯欧司朗受邀参与主题演讲,并现场展示了其多项前沿技术。本届研讨会汇聚来自全球各地400余名汽车、照明、光源及Tier 2供应商的专业人士及专家共聚一堂。在研讨会第一环节中,艾迈斯欧司朗系统解决方案工程副总裁 Joachim Reill以深厚的专业素养,主持该环节多位