龙少精简嗨爆版8位单周期CPU内核原创电路发布(计划出套件)
神之觉醒2014/11/12计算机电子学 IP:广西
刚画完电路先把电路贴出来[s::victory:]
这个CPU由30多片TTL门电路组成.
非常简单而强大的电路...连我自己都被这个设计震惊...[s::funk:][s::@]
设计是按照硬件条件来设计的, 计划装在两片10CM*10CM的PCB上面,这个规格的PCB打样价格低.
跳转指令跳转消耗2个时钟,不跳转消耗1个时钟,其他指令1个时钟.
RAM和ROM地址为24位(地址寄存器24位,程序计数器24位),最大可以寻址16MB的RAM和16M的ROM.
IO方式为内存映射IO.
保守估计用同样型号的IC性能大概比小UU强大约2倍,条件是频率要运行在10MHZ左右(性能相当于小UU运行在27MHZ的2倍), =  =其实性能要看每秒加法减法多少次...[s::L][s::lol]  看频率有点吹水的感觉[s:;P]
Multisim 11.0仿真文件下载:

attachment icon 龙少精简嗨爆版8位单周期CPU.rar 1.45MB RAR 1172次下载

本CPU可以看成由3个部分组成;
1.运算逻辑.
龙少精简嗨爆版8位单周期CPU运算逻辑.png

2.地址逻辑.
龙少精简嗨爆版8位单周期CPU地址逻辑.png

3.指令译码逻辑.
龙少精简嗨爆版8位单周期CPU译码逻辑.png

数据通道结构图:
龙少精简嗨爆版8位单周期CPU结构.png

[修改于 9年9个月前 - 2014/11/12 06:22:16]

+1  学术分    1211    2014/11/19 大作,理论阐述清晰,实践过程十分精彩
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来自:计算机科学 / 计算机电子学
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3
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~~空空如也
CZXCA123SAD
9年1个月前 IP:安徽
782031
还有套件么……
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神之觉醒作者
9年1个月前 IP:广西
782190
引用 CZXCA123SAD:
还有套件么……
有, 这几天准备更新重要的资料请留意, 套件要等下个月了, 现在有PCB, 但是元件暂时不够,
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frankd
9年0个月前 IP:山西
784220
关注的时间也有一段了,基本上明白了楼主的设计,能不能在现有的设计上做一些简化。个人愚见,不对请斧正:
1.设计上可精简ROM&RAM的大小,一片PCB,以运行类似DOS的操作系统为好,可控制成本,又减小了复杂的程度。
2.精简SPI设计,是否可以采用现有的芯片 MCU之类的, 直接实现键盘的接入和类似树莓派的AV接口显示,也用一片PCB,复杂程度可以大大减小。
3.加上CPU核的两片 ,一共四片PCB ,成本低,又降低了复杂程度易于理解,估计价格也不会很高,给更多人玩的机会,岂不美哉?!

以上愚见,请斧正!
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frankd
9年0个月前 IP:山西
784222
在此基础之上设计简单的OS 再设计简易编辑器和建议编译器  基本上理解计算机的原理应该不在话下了!
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cccyl
9年0个月前 IP:广东
784223
引用 frankd:
在此基础之上设计简单的OS 再设计简易编辑器和建议编译器  基本上理解计算机的原理应该不在话下了!
已经有人做了
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frankd
9年0个月前 IP:山西
784225
上链接呀!
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frankd
9年0个月前 IP:山西
784226
我描述的可能有问题,我的意思是先实现一个类似DOS 的操作系统,在这个操作系统之上实现 简易编辑器 和 简易语言编译器
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cccyl
9年0个月前 IP:广东
784241
引用 frankd:
我描述的可能有问题,我的意思是先实现一个类似DOS 的操作系统,在这个操作系统之上实现 简易编辑器 和 简易语言编译器
楼主在做,现在还没做好
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luojun75611156
9年0个月前 IP:重庆
784375
顶!!!
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microsoftwin10
9年0个月前 IP:浙江
785583
楼主好牛啊,学习了
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神之觉醒作者
9年0个月前 IP:广西
786679
引用 CZXCA123SAD:
还有套件么……
https://www.kechuang.org/t/73267 套件到,新货
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正丰开来
9年0个月前 IP:广东
786690
坐等哇,我一定要买一个
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adam2015
8年11个月前 IP:广东
789957
Thank you for your job
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分立元件
8年11个月前 IP:海南
790911
想请教一下龙少,CPU I/O 口电路是怎样实现的,搞了很久都没有想明白,自己画了一个,但是没有地址,不符合要求,现在很想弄明白RAM是怎么当I/O口的? QQ截图20150920222011.png
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神之觉醒作者
8年11个月前 IP:广西
790919
引用 分立元件:
想请教一下龙少,CPU I/O 口电路是怎样实现的,搞了很久都没有想明白,自己画了一个,但是没有地址,不符合要求,现在很想弄明白RAM是怎么当I/O口的?
通过译码RAM的地址来控制读线写线或是控制片选线, 比如我想让地址1000H片选某个设备, 可以使用门搭建一个译码电路, 只有这个地址才选中该设备
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分立元件
8年11个月前 IP:海南
790925
引用 神之觉醒:
通过译码RAM的地址来控制读线写线或是控制片选线, 比如我想让地址1000H片选某个设备, 可以使用门搭建一个译码电路, 只有这个地址才选中该设备
我上面那个电路是否加一个地址译码电路实现呢?
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神之觉醒作者
8年11个月前 IP:广西
790930
引用 分立元件:
我上面那个电路是否加一个地址译码电路实现呢?
YES,,, 如果要模仿单片机的开漏IO口, 需要加三极管~
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分立元件
8年11个月前 IP:海南
790932
引用 神之觉醒:
YES,,, 如果要模仿单片机的开漏IO口, 需要加三极管~
真是谢谢你了,说实话你在CPU方面的确比较厉害,我遇到很多的问题,在好几个论坛问都没有人能决解,在你这里才明白了原理,
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分立元件
8年11个月前 IP:海南
790934
对了我还想请教你一个问题,是关于缓存的问题,为什么比内存快,还分123级缓存,结构方面我也不明白它是如何实现的
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fwluck
8年11个月前 IP:天津
790978
支持楼主的CPU,我免费做热转印单面电路板。有需要QQ:379990520. 有意细商量。
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fwluck
8年11个月前 IP:天津
790979
引用 cqb98:
楼主是学生吗?好厉害,高中还是大学?
你没看贴,用486机器在机房,那90年代后期的机器。
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1723001388
8年10个月前 IP:上海
793344
引用 华蓥:
指令集我的理解就是, 一个开关控制一个操作,指令是8位的,就有8个开关,控制8个操作开关,也可能8个以上操作开关。
不知道对不对
可以啊 只要能用就行~
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1screw1
8年9个月前 IP:广东
797562
大神这个还有套件不,想折腾呀
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pingshuenhao
8年8个月前 IP:山东
801929
学习一下,一直想用FPGA做,没想到高手这么牛
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在努力1228
8年6个月前 IP:四川
809792
大神,崇拜。我也天生喜欢电路,大学修的是计算机嵌入式,比较偏向软件,个人比较喜欢硬件。在家里玩的大多是是模电。数电基础不好,希望能交个朋友。
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神之觉醒作者
8年4个月前 IP:广西
815129
引用 分立元件:
对了我还想请教你一个问题,是关于缓存的问题,为什么比内存快,还分123级缓存,结构方面我也不明白它是如何实现的
缓存的工作原理大概这样, 现在有一个程序循环, 要循环10次,每循环1次执行10条指令, 也就是CPU一共要执行100条指令, 假如内存的速度是10纳秒, 缓存的速度是0.1纳秒, 如果没有缓存, CPU执行这100条指令消耗的时间就是100*10纳秒 = 1微秒, 如果有缓存, CPU可以把这些指令加载到缓存里面, 这时时间消耗为, CPU从内存加载指令到缓存消耗为10(循环程序)*10纳秒 = 100纳秒, 然后CPU再执行这个循环, 消耗时间为100*0.1纳秒 = 10纳秒, 那么这个时候执行这个循环程序所需的时间就降到110纳秒, 也就是从内存加载指令到缓存消耗的时间加上CPU执行指令的时间.
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神之觉醒作者
8年4个月前 IP:广西
815130
引用 fwluck:
支持楼主的CPU,我免费做热转印单面电路板。有需要QQ:379990520. 有意细商量。
3Q
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神之觉醒作者
8年4个月前 IP:广西
815131
引用 1screw1:
大神这个还有套件不,想折腾呀
套件最近可能不打算出了, 发现比较多的人想买, 可以这样, 众筹打板,,,
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神之觉醒作者
8年4个月前 IP:广西
815133
引用 在努力1228:
大神,崇拜。我也天生喜欢电路,大学修的是计算机嵌入式,比较偏向软件,个人比较喜欢硬件。在家里玩的大多是是模电。数电基础不好,希望能交个朋友。
有爱好就好,,,  最近我也退烧了, 玩其他的..
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heas1982
8年4个月前 IP:陕西
815213
不错,向大神靠拢
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gmcg
8年4个月前 IP:广东
815254
这个记得有个老外也玩的很疯狂,但不记得具体哪个网站看到的了,都是大神啊
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gmcg
8年4个月前 IP:广东
815259
真不是一般人玩的
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guangyu_2005
8年2个月前 IP:浙江
821193

大神,套件还有卖吗?

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冲压发动机
7年0个月前 IP:湖北
838508
神仙,,,,,,,,,
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Allomyrina_dichotoma
6年11个月前 IP:福建
838911
楼主,现在还有卖套件么?还有全套的资料,比如设计图纸和引用的资料。求!可以加我qq聊下么?954757226,期待!
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Aromatisation
6年7个月前 IP:浙江
842317
哈哈~其实我正在尝试一个16位的
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swapkernel
6年6个月前 IP:辽宁
843703
楼主真么联系呀  有qq或者微信吗 我的QQ1310444699
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xiaoai
7个月6天前 IP:云南
927656
引用华蓥发表于248楼的内容
引用 1723001388:龙少大神顶起~我准备分立元件做cpu~对了 我的blog carroth...

我最近也在做唉

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