8 बिट कंप्यूटर: 8 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

इसे अनुकरण करने के लिए, आपको LOGISIM नामक एक सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता है, यह एक बहुत हल्का वजन (6MB) डिजिटल सिम्युलेटर है, जो आपको अंतिम परिणाम प्राप्त करने के लिए आवश्यक हर कदम और युक्तियों के माध्यम से ले जाएगा और रास्ते में हम सीखेंगे कि कैसे कंप्यूटर हमारी अपनी एक बिल्कुल नई कस्टम असेंबली भाषा बनाकर बनाए जाते हैं !!!.

यह डिज़ाइन वॉन न्यूमैन आर्किटेक्चर पर आधारित है, जहां निर्देश डेटा और प्रोग्राम डेटा दोनों के लिए समान मेमोरी का उपयोग किया जाता है, और डेटा ट्रांसफर और एड्रेस ट्रांसफर दोनों के लिए एक ही बस का उपयोग किया जाता है।

चरण 1: आइए मॉड्यूल बनाना शुरू करें।

एक संपूर्ण 8 बिट का कंप्यूटर समझने और बनाने में जटिल है, इसलिए इसे विभिन्न मॉड्यूल में विभाजित करते हैं

सभी सबसे आम मॉड्यूल में रजिस्टर हैं, जो अनिवार्य रूप से डिजिटल सर्किट के ब्लॉक बना रहे हैं।

LOGISIM बहुत उपयोगकर्ता के अनुकूल है, इसके अंतर्निहित पुस्तकालय में पहले से ही नीचे उल्लिखित अधिकांश मॉड्यूल हैं।

मॉड्यूल हैं:

1. एएलयू

2. सामान्य प्रयोजन रजिस्टर

3. बस

4. राम

5. मेमोरी एड्रेस रजिस्टर (MAR)

6. निर्देश रजिस्टर (आईआर)

7. काउंटर

8. प्रदर्शन और प्रदर्शन रजिस्टर

9. नियंत्रण तर्क

10. नियंत्रण तर्क नियंत्रक

चुनौती इन मॉड्यूलों को विशेष पूर्व-निर्धारित समय स्लॉट पर एक सामान्य बस का उपयोग करके एक दूसरे के साथ इंटरफेस करने के लिए बना रही है, फिर निर्देशों का एक सेट अंकगणित, तार्किक की तरह किया जा सकता है।

चरण 2: ALU (अंकगणित और तार्किक इकाई)

पहले हमें ALU नामक एक कस्टम लाइब्रेरी बनाने की आवश्यकता है ताकि हम इसे अपने मुख्य सर्किट (सभी मॉड्यूल के साथ पूर्ण कंप्यूटर) में जोड़ सकें।

एक पुस्तकालय बनाने के लिए, बस इस चरण में बिल्टिन योजक, सबट्रैक्टर, मल्टीप्लायर, डिवाइडर और एमयूएक्स का उपयोग करके दिखाए गए सामान्य विद्वानों के साथ शुरू करें। बचाओ! और वह सब !!!

इसलिए जब भी आपको ALU की आवश्यकता हो तो आपको केवल गोटो प्रोजेक्ट> लोड लाइब्रेरी> लॉजिसिम लाइब्रेरी को अपनी ALU.circ फ़ाइल का पता लगाना होगा। एक बार योजनाबद्ध के साथ हो जाने के बाद, ALU योजनाबद्ध के लिए प्रतीक बनाने के लिए ऊपरी बाएँ कोने पर स्थित आइकन पर क्लिक करें।

आपको अपने द्वारा बनाए गए सभी मॉड्यूल के लिए इन चरणों का पालन करने की आवश्यकता है ताकि अंत में हम उनका आसानी से उपयोग कर सकें।

ALU सभी प्रोसेसर का दिल है, जैसा कि नाम से पता चलता है कि यह सभी अंकगणित और तार्किक संचालन करता है।

हमारा ALU जोड़, घटाव, गुणा, भाग (तार्किक संचालन करने के लिए उन्नत किया जा सकता है) कर सकता है।

ऑपरेशन मोड निम्नानुसार 4 बिट चयन मूल्य द्वारा तय किया जाता है, 0101 जोड़ने के लिए

0110 घटाव के लिए

गुणन के लिए 0111

विभाजन के लिए 1000

ALU के अंदर उपयोग किए गए मॉड्यूल पहले से ही LOGISIM बिलिन लाइब्रेरी में उपलब्ध हैं।

नोट: परिणाम ALU में संग्रहीत नहीं है, इसलिए हमें एक बाहरी रजिस्टर की आवश्यकता है

चरण 3: सामान्य प्रयोजन रजिस्टर (रेग ए, बी, सी, डी, डिस्प्ले रेग)

रजिस्टर मूल रूप से बाइट या उच्च डेटाटाइप को स्टोर करने के लिए फ्लिपफ्लॉप की संख्या है।

इसलिए दिखाए गए अनुसार 8 डी-फ्लिपफ्लॉप की व्यवस्था करके एक रजिस्टर बनाएं, और इसके लिए एक प्रतीक भी बनाएं।

रेग ए और रेग बी दो ऑपरेंड के रूप में एएलयू से सीधे जुड़े हुए हैं, लेकिन रेग सी, डी और डिस्प्ले रजिस्टर अलग हैं।

चरण 4: राम

हमारी रैम अपेक्षाकृत छोटी है, लेकिन यह बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है क्योंकि यह प्रोग्राम डेटा और इंस्ट्रक्शन डेटा को स्टोर करती है, क्योंकि यह केवल 16 बाइट्स का है, हमें शुरुआत में इंस्ट्रक्शन डेटा (कोड) और प्रोग्राम डेटा (वेरिएबल) को स्टोर करना होगा। आराम बाइट्स।

LOGISIM में RAM के लिए एक बिल्ट-इन ब्लॉक है, इसलिए बस इसे शामिल करें।

RAM कस्टम असेंबली प्रोग्राम को चलाने के लिए आवश्यक डेटा, पते रखता है।

चरण 5: निर्देश रजिस्टर और मेमोरी एड्रेस रजिस्टर

मूल रूप से, ये रजिस्टर बफ़र्स के रूप में कार्य करते हैं, पिछले पते और उनमें डेटा रखते हैं, और आउटपुट जब कभी रैम के लिए आवश्यक होते हैं।

चरण 6: घड़ी Prescalar

यह मॉड्यूल आवश्यक था, यह घड़ी की गति को प्रीस्केलर के साथ विभाजित करता है, जिसके परिणामस्वरूप घड़ी की गति कम होती है।

चरण 7: नियंत्रण तर्क, ROM

और सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा, कंट्रोल लॉजिक, और ROM, ROM यहाँ मूल रूप से कंट्रोल लॉजिक के हार्ड-वायर्ड लॉजिक के लिए एक प्रतिस्थापन है।

और इसके आगे का मॉड्यूल केवल इस आर्किटेक्चर के लिए ROM के लिए एक कस्टम-निर्मित ड्राइवर है।

चरण 8: प्रदर्शन

यह वह जगह है जहां आउटपुट प्रदर्शित होने वाला है, और परिणाम इन-डिस्प्ले रजिस्टर में भी संग्रहीत किया जा सकता है।

यहां से आवश्यक फाइलें प्राप्त करें।