[TD4] 製作に向けた基本方針、機能ブロックへの分解

移転前のサイトからの転記です。日付は当時のものを使用しています。文言などは若干修正を入れています(7年前なので表現が若くて恥ずかしい……一部修正済み)。


TD4関連記事は4bit-CPU TD4で管理しています。


次回から設計を始めますが、区切りを付けるために設計対象とする範囲をステージ分けしました。

第一ステージ
 – CPUを除いた機能全て
第二ステージ
 – CPU部分

これから4bit CPUを作るのに、CPUを除いた機能って何だ?という話になるかと思いますが、これは電源、クロック/リセット回路、ROMのことを指します。CPU部分とは命令デコーダやレジスタ群のことですね。また “設計” と言いつつ教科書で全部設計済みじゃないかという声が聞こえてきそうですがその通りです。笑 ただ今回はLEDといったほんの少しの追加部品の検討と、PasSを使用した部品配置/仮想配線を設計と定義します。これが出来ればあとは半田付けで終了!と言えるくらいキッチリやってみたいと思っています。

続いてTD4構成要素を機能ブロックに分解してみます。回路の繋がる先へ順々に作るのではなく、それぞれの機能ブロック毎に作ります。

第一ステージ  – CPUを除いた機能全て
 – 電源
 – リセット/クロック
 – ROM

◯第二ステージ  – CPU部分
 ※下記、製作順は未定です。
 – レジスタ群(74HC161・4つ分)
 – マルチプレクサ(74HC153・2つ分)
 – ALUとステータスレジスタ(74HC74 と 74HC283)
 – プログラムカウンタ(レジスタ群に含まれる)
 – I/O部分(LEDと入力用DIPスイッチ)
 – 命令デコーダ(74HC10 と 74HC32)

ブロック図はこんな感じでしょうか。

ブロック図が無い……移転前のサイトにもブロック図がありませんでした。泣 もちろん記憶も無いため改めて用意することはなさそうです。


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