制电路板我还是更倾向热转印。。方便些。。

请问楼主这在大学里是什么专业啊。。高三僧求大学选专业指导撒。。呵呵。。

额滴个神啊！[s:271]

我会以图的方式说明  CPU控制器对所有指令执行过程[的每一个时钟 门电路工作状态[s:222]

嗯，上百兆是得注意布线。
这让我有一种D一个i4004的冲动，不过话说4004,4003,4003这三个集成电路就可以做一台微型计算机了............[s:275]

唉，初中生学到这种地步都我有点自卑了

膜拜！话说以后有时间也D一个玩玩，
16位的cpu比这个复杂多少？
话说16位的cpu再加上一个硬盘，主板，显卡，ram，就可以装一个电脑，然后装上dos了

虎哥 给楼主整点经费 吧

楼主  拜你为师 收多少学费

初中毕业？！！！lz什么时候开始搞这些？

卧槽
楼主太强大了。
27MHz主频刷图速度都那么快  
看来架构设计的很好啊。比STC强多了
顶楼主

中国的芯片产业就靠你了

双面板子我做过。双面焊盘你那么处理的啊。
底座都是ic座子拆掉塑料

打孔就是一大工程啊

其实完全可以批量生产这种巨型cpu   散热又好   都不懂为什么台式cpu也要这么小   这样就有200元i7买了    楼主加油啊

引用第62楼kc地毯清洁员于2012-11-15 13:32发表的  :
其实完全可以批量生产这种巨型cpu   散热又好   都不懂为什么台式cpu也要这么小   这样就有200元i7买了    楼主加油啊

200元的I7，体积是一个房间，上海非常郊区的房价一个平米算1万，如果是这样，那我还是买小点的I7好

LZ是不是有自己写汇编器？比较感兴趣，能开源让俺瞅瞅不？

没做汇编器，ROM程序是用机器码写的2进制文件，用C32Asm 或 WinHex打开就能看见了 (我是用C32Asm写的)

ROM二进制文件:

8位机测试程序.rar 0.40KB RAR 92次下载

程序结构后面我再说，不然现在SPI板和硬件连接还没说清楚； 码字很累。。。[s:221]

立即数传送指令执行原理  这样弄不知道大家能看得懂不~~~[s:108]  
(ROM里的机器码请参照49楼)      这个是GIF文件  是动的





估计放不了GIF[s:263]

楼主太强大了

[s:271]牛A  ~  牛C

楼主多费点精力，弄个从零开始DIYCPU的教程吧。
从基础原理 到元器件选择、搭建、编程、运行、调试。
让一般人也能依样画葫芦的鼓捣出一个真正意义的CPU，说不定，中国未来的某一个CPU设计者就这样被勾引上路了[s:274]

科新社先预定出版权。。[s:178]

不会是实时3D吧。。。那可太强大了。。。

上面的都抛掉了 这里我全部重新开始讲:


大概是在09年的时候，我朋友发了个链接过来，他说是国外DIY CPU的，就是那个Magic-1，我把全文拜读完后，佩服得5体头地，心里面的疑惑也油燃而生，老外的这个CPU怎么装上主板去用的呢，又没有显示器，就是一堆集成电路，还是什么门电路，我那时对门电路是什么东西还不知道，但就是那一刻起，DIY CPU就像一颗种子一样种在了我的心里，其实也不是天天想着弄这玩意睡不着； (09年我还在玩音响，我朋友也是)  


2010年中，开始对木马感兴趣，主要就是玩灰鸽子木马，但是木马一放到别人电脑就被杀毒软件秒掉了，怎么办呢，就要做免杀，免杀就是让杀软认不出来，我就到网上搜啊搜，看到了一篇介绍特征码免杀的文章，大概操作方法就是把木马分成很多个文件之后用杀软杀，杀软会把某一个文件杀掉，这样就再把那个被杀掉的文件再分，再用杀软来杀，再分，再杀，再分，再杀。。。。。。。。。最后就锁定了精确的位置，只要修改那个位置，杀软就不会杀了，那个位置的长度仅为两个字节，这就是特征码，文章的作者说，修改要涉及到汇编，当时我也不知道汇编是什么东西，大概就是什么加法减法移动跳转~~~  后面反正就是看了一堆教程，就知道操作了，结果就不多说了。。。。玩木马就玩了个把月，之后就开学了；就是这次经历汇编也在我心里种下了一颗种子。


2010年10月还是11月了~  的某天， 不太记得时间了- -， 看了一偏说人类DNA的什么代码，有个老外研究发现，可能是外星人写的，说是还加了注释，没全部跑起来，全跑起来就很叼杠了 什么什么之类的，这篇文章很搞。。。同时也激发了我下决心要学编程；


2010年底到2011年之间，看教程学了易语言编程，全中文的，很好搞，也明白了程序是怎么个回事，还写了几个无聊脑残型的程序。


2011年初，我在上高二，就是这段时间开始对计算机感兴趣，YY着用继电器做个计算器(是计算器不是计算机，因为这个时候还没了解计算机的原理)，不知道怎么无意间想起门电路，上课的时候用手机查，不查不知道，一查还蹦出了一大堆，什么与门 或门 非门 与非门 或非门  异或门  同或门 三态门，有点眼晕，细细看完才明白原来是高低电平输入和输出的不同对应关系，YY的用继电器做个计算器后来也没有搞， 反倒是我同桌，整天跟我费话，烦得要死，跟我说什么单片机，他想做个串口的下载器，后来他也没有搞，还没到2011年中他就走了，我闷得无聊，因为班里面的那群B整天赌钱，没人跟我有相同爱好的，后面放假了，我也打算不再读下去； 2011年6月初，想起单片机，就下了教程来看，边教C语言的，讲得很不错，有些心动，跑到了收破烂那里捡了几片回来，后面有点懒还有兴趣问题就没开工。


2011年7月~8月，这个时间发现了科创论坛， 玩高压电，玩高压电是因为我对流传的特斯拉线圈输出大于输入报有幻想，后来破灭了，就玩玩了也不玩了；


2011年9月底第一个单片机作品，那个兴奋劲~~  诶 ~不说了  现在想想那时像个傻X一样；


2011年10月初开始认真搞计算机原理，由于初步玩了单片机差不多心里就有个底了，后面当然就是下教程来看拉，同时还去图书馆借了几本书，对我帮助最大的就是<<新编微机原理及接口技术>> 和 <<数字逻辑>> 这两本，  教程就断续看了半个月，看了有10多集这样，名字叫<<微机原理>>,是个女老师讲课; 之后就明白了汇编和机器码的原理； 后面又搜到<<简单cpu的逻辑设计>>，我点进去看，进去时不懂CPU的架构和指令集，出来时就都懂了~~~


2011年底到2012年2月底就开始用Multisim 11.0画电路，是16位机，很蛋疼的电路和架构，操作系统的内存加载方案和进程切换机制都有了，后来也没完成，技术原因(硬件CPU控制器还没YY出来 想用单片机来控制)和本人太懒。


2012年3月就全部放下了，帮同学亲戚装了几台机；4月底就有计划的用单片机对鼠标试验驱动，因为我还YY着用单片机作为DIY计算机的PS/2接口转换处理，打算用键盘鼠标作为输入设备， 后面就顺便玩玩单片机； 7月还出去打了半个月工，做电脑销售员  擦的。。。后面被辞了，没工资+ +！。 8月底我抛弃了16位机，转向更简单的8位设计，就是9月底发上来的那个，可以写个简单的单任务操作系统来跑跑，因为那个架构可以靠操作系统软件在外部(内存卡和硬盘之类的)加载程序数据进ROM，之后操作系统再修改程序指针把程序入口地址转向刚加载进ROM的程序， 电路只是仿真粗略画一下，还没进行优化的。


再后面花了一个星期不到的时间来设计现在的这个炮灰小机机，想验证一下这个纯硬件CPU控制器，10月初就完成设计了，这个炮灰小机机有两个版本，第一版本是双指令控制器，也就是二级流水线版的(过后我发上来)，二级流水线的最高速度为4个时钟一条指令，比现在的8个时钟一条指令的第二版本最大提升速度为两倍，不过我太懒了，又不想搞这么复杂；之后第二版本就改好后，想拿去打样，是15CM X 20CM的板子，麻弊的。。。一问打样价格两狗多(两百多)，都能买好几套IC了。。。后面我问其他几家10CM X 10CM的10片能拼板不，说是能，我就把电路分割开为4个部份，分别画完了4块10CM X 10CM内的板子，一发过去，我擦，他说拼板只能在10CM X 10CM内拼，我勒个去~！ 搞来搞去都10月中旬了，算了想想干脆自己做得了，后面就这样了~~~


下面是我对CPU原理的理解，好吧，我尽量通俗~   本人文笔不是很好

原理不难，电路不难，仿真不难，程序不难，难的是真的有人肯做！！！！
顶你！！！

[s:261] 好厉害，不顶不行了，钻眼儿可是个力气活啊，佩服

如果有进一步的编程需求，我觉得可以搞一个汇编器，反正指令集也少。
如果有可能，还可以移植gcc，那样就有的玩了。

这楼讲我对计算机原理的理解(建意最好有单片机和C语言的基础)：


学过C语言的人对 “x = y + z - k;” 这段语句肯定很熟悉，那么CPU是怎么实现的呢，用中文来描述，就是变量y和变量z相加 得出的结果再减变量k，最后把运算结果放到变量x ，对，CPU就是按照这个步奏来实现的，


下面我们就来虚拟一个计算机系统,详细说明CPU是怎么处理 “x = y + z - k;” 的。



现在这里的计算机系统包含有CPU、ROM、RAM；
    

1. ROM是一个存储器，用来顺序存放运算“x = y + z - k;”的步奏(程序代码).

2. RAM也是一个存储器, 和ROM不同的是,RAM是用来存放数据变量x、y、z、k的.

3. CPU是包含控制和运算功能的一个器件,现在假定CPU里面有两个数据寄存器,分别为累加器A和R1,   --------数据寄存器是什么东西有什么用,怎么用,先不用管.


首先要说明一点，变量x为RAM里的3单元，变量y为RAM里的0单元,变量z为RAM里的1单元,变量k为RAM里的2单元;



要执行“x = y + z - k;”这条C语言语句就要进行底层编程,底层编程就是像上面中文描述的过程一样,用CPU的指令来代替中文描述, 一步一步的进行运算处理, 也就是用CPU提供的指令来编程.  (这一步应该叫做C编译了)


下面是用CPU指令编好的程序(其实就是“x = y + z - k;”的编译结果):

MOV A,[0];  

MOV R1,[1];

ADD A,R1;

MOV R1,[2];

SUB A,R1;

MOV [3],A;

上面的程序一共有6行,然后,装入ROM,就像这个样子:




装好程序后,下面CPU开始上电~~~
CPU复位上电后程序指针是指向ROM的0地址.  (当然不也能排除某些变态脑残无敌型CPU是指向XXX%$#的)


1.执行 MOV A,[0];  此时CPU的程序指针是指向ROM的0地址, CPU把0地址里的 “MOV A,[0];” 通过ROM数据线读入CPU，这一阶段称作取指令或发射指令，取完指令了，CPU分解指令，知道这条指令名为“MOV” ，MOV也就是传送操作的意思，并且知道要把RAM “[0]”地址里的数据送往“累加器A”， CPU解读完这条指令就开始操作，这时CPU先把地址[0]送往数据指针，数据指针也就是RAM的地址，之后再把RAM里的y通过RAM数据线送往累加器A，这时累加器A的内容就为y,    最后CPU还要做一个关键的动作，就是把程序指针加1，以指向下一条指令，结果如下图所示。




2.执行 MOV R1,[1];  此时CPU的程序指针是指向ROM的1地址, CPU把1地址里的 “MOV R1,[1];” 通过ROM数据线读入CPU，这一阶段称作取指令或发射指令，取完指令了，CPU分解指令，知道这条指令名为“MOV” ，MOV也就是传送操作的意思，并且知道要把RAM “[1]”地址里的数据送往“R1”， CPU解读完这条指令就开始操作，这时CPU先把地址[1]送往数据指针，数据指针也就是RAM的地址，之后再把RAM里的z通过RAM数据线送往R1，这时R1的内容就为z,    最后CPU还要做一个关键的动作，就是把程序指针加1，以指向下一条指令，结果如下图所示。



3.执行 ADD A,R1;  此时CPU的程序指针是指向ROM的2地址, CPU把2地址里的 “ADD A,R1;” 通过ROM数据线读入CPU，这一阶段称作取指令或发射指令，取完指令了，CPU分解指令，知道这条指令名为“ADD” ，ADD也就是加法操作的意思，并且知道要把累加器A和R1相加， CPU解读完这条指令就开始操作，累加器A作为被加数，R1作为加数，相加，运算结果送回累加器A，覆盖累加器A的内容，最后CPU还要做一个关键的动作，就是把程序指针加1，以指向下一条指令，结果如下图所示。



4.执行 MOV R1,[2];  此时CPU的程序指针是指向ROM的3地址, CPU把3地址里的 “MOV R1,[2];” 通过ROM数据线读入CPU，这一阶段称作取指令或发射指令，取完指令了，CPU分解指令，知道这条指令名为“MOV” ，MOV也就是传送操作的意思，并且知道要把RAM “[2]”地址里的数据送往“R1”， CPU解读完这条指令就开始操作，这时CPU先把地址[2]送往数据指针，数据指针也就是RAM的地址，之后再把RAM里的k通过RAM数据线送往R1，这时R1的内容就为k,    最后CPU还要做一个关键的动作，就是把程序指针加1，以指向下一条指令，结果如下图所示。



5.执行 SUB A,R1;  此时CPU的程序指针是指向ROM的4地址, CPU把4地址里的 “SUB A,R1;” 通过ROM数据线读入CPU，这一阶段称作取指令或发射指令，取完指令了，CPU分解指令，知道这条指令名为“SUB” ，SUB也就是减法操作的意思，并且知道要把累加器A和R1相减， CPU解读完这条指令就开始操作，累加器A作为被减数，R1作为减数，相减，运算结果送回累加器A，覆盖累加器A的内容，最后CPU还要做一个关键的动作，就是把程序指针加1，以指向下一条指令，结果如下图所示。




6.执行 MOV [3],A;  此时CPU的程序指针是指向ROM的5地址, CPU把5地址里的 “MOV [3],A;” 通过ROM数据线读入CPU，这一阶段称作取指令或发射指令，取完指令了，CPU分解指令，知道这条指令名为“MOV” ，MOV也就是传送操作的意思，并且知道要把累加器A的数据送往RAM的“[3]”地址， CPU解读完这条指令就开始操作，这时CPU先把地址[3]送往数据指针，数据指针也就是RAM的地址，之后再把累加器A里的数据通过RAM数据线写入RAM， 最后CPU还要做一个关键的动作，就是把程序指针加1，以指向下一条指令，结果如下图所示。





总之MOV、ADD神马之类的指令和机器码是等同的，机器码就是用2进制来定义表示，CPU可以读取。


这U的电路和指令集都发了，下楼将解密视频上的“播放”效果~

再做块板搭个硬件乘法器，你这个U就有得玩了。。。
虽然简单，但中规中矩。
而且还可以针对某些应用做些特别的优化。。。

如果真的可以搞出来，
从库文件开始用汇编实现一个C不是不可能的。。。
然后。。。。
YYing。。。

硬件乘法器是个好东西，下次有机会也一起搞上去，这东西要是有现成的IC就好[s:274]    话说我现在这U也可以实现乘法，不过要RAM做为铺助，乘法可以用移位和加法来实现，  移位可以用加法来实现，  就是做8位乘8位的乘法会很烦琐,  后面我再把此机的乘除法程序试着写出来

这CPU能玩超频不？
话说LZ你还没说时钟是干什么用的呢

反正时钟就是￥￥……￥#·#%……#￥。。。。。=  =[s:275]  表达的意思多了去了   在本帖你就把时钟看成HZ得了[s:221]

记得一位老工程师的回忆录：

国产计算机稳定性不好，当时都用国产小规模集成电路，非常脆弱，每次开机都会烧坏一两块芯片，必须找出来换上新的……

我一直比较纳闷：换芯片就得关机啊，关机换好了再开，不又要烧吗？

应该不会每次开机都烧吧，不然还怎么用 [s:225]

说不定是可以热插拔的。。。

开机烧片显然是电源设计有问题啊

看了你的帖子，使我想起了magic1
心潮澎湃啊！！！我也想做一台！

这楼讲解视频上的“播放”效果，其实就是刷图片，后来感觉没声音很无聊，就把声音配上去了。

刷图片速度快最主要的就是靠硬件SPI，CPU只是充当控制角色。

下面是硬件SPI电路图。



控制指令和连接定义(下面以16进制代表2进制的机器码指令)：

0x6A  位0控制输出置1  选液晶数据寄存器           //TFT液晶RS线，连接CPU板的BIT0_OUT(请参看电路图，此控制位有插针输出)  
0x72  位0控制输出置0  选液晶命令寄存器           //TFT的复位线接VCC，RD线接VCC，CS线接GND。

TFT我是在这里买的XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXm?spm=XXXXXXXXXXXGa6k&id=13985339513 (我和他不是一伙的~)

0x6B  位1控制输出置1  SPI寄存器为置数模式        //SPI板左移/置数选择线，连接CPU板的BIT1_OUT(请参看电路图，此控制位有插针输出)
0x73  位1控制输出置0  SPI寄存器为左移模式        

0x6C  位2控制输出置1  TF卡的MOSI为SPI寄存器输出    //连接SPI板的TF卡MOSI置1控制，连接CPU板的BIT2_OUT(请参看电路图，此控制位有插针出)      
0x74  位2控制输出置0  TF卡的MOSI置1                    

0x6D  位3控制输出置1  无
0x75  位3控制输出置0  无

0x6E  位4控制输出置1  液晶写时钟                    // TFT的WR线，连接CPU板的U53B的第10脚(请参看电路图有IC号)
0x76  位4控制输出置0  无

0x6F  位5控制输出置1  SPI寄存器置数锁存时钟          // 连接CPU板的U53A的第4脚(请参看电路图有IC号)
0x77  位5控制输出置0  SPI寄存器和TF卡左移一位时钟    // 连接CPU板的U53A的第1脚(请参看电路图有IC号)



上面的控制和单片机IO口模拟差不多。
玩过TFT的人知道用单片机IO口控制液晶的写(WR)线 完成一次液晶写操作 在C语言中要这样操作：

WR = 0；
WR = 1；

上面这样的操作在一般51核的内部大约需要几十个时钟的时间，用IO口模拟控制效率比较低； 而在本人的这个CPU中设置有特别的控制，只要执行一条机器码指令0x6E就能完成一次液晶写操作，只须8个时钟~~~ 有木有效率~

而且用SPI板只要8个时钟就能和TF卡传输一个字节的数据，1条CPU指令产生1个时钟。


程序的控制流程(TF卡和TFT的操作方法网上一大堆，这里就不细讲了)：


ROM的2进制文件在65楼发了。。。我不可能一个字节一个字节的注释，那样会挂掉的[s:221]  有兴趣的话可以参看指令集或49楼的说明来对照

下面大概讲一下ROM 2进制文件的结构：

ROM文件里的地执和ROM地址是对应的；

地址0H~2CFH为TFT的初始化部份，下图。


地址2D0H~34FH为TF卡复位为SPI模式程序，下图。


地址350H~3CFH为TF卡初始化程序，下图。


地址3D0H~44FH为发送CMD18读多块命令到TF卡，其中地址3E1H、3F1H、401H、411H分别为00、04、E2、00，也就是TF卡的扇区地址0004E200，为存放BIN图片文件的起始扇区地址，文件的起始扇区地址我是用WinHex查看的，下图。


地址450H~166FH为读TF卡512字节和刷掉两个CRC(太长就不截图了。。。)。


地址1670H~1677H为SPI再接收一个字节，下图。


地址1678H~1685H为判断SPI收到0xFE？，下图。


这些16进制程序都是手工码上去的[s:221]

佩服，厉害，给力，学习

其实这个也没什么的玩玩而已。。。搞东西去~~~后面的太多，有时间再说了  先闪

最后发个71楼说的第一版的电路没优化的2级流水线CPU，纯属乱搞

哈佛结构2级流水线.rar 1.82MB RAR 95次下载

这个模型用FPGA实现吧，不要再焊数字IC了。。。
这样更有助于你快速开发不同字长不同架构的CPU。。。

神人神人啊！

真不知道你耗了多少时间..............

象你这样的进步青年 要当心。他们会迫害你的

ALU单元是怎么设计的？

楼主！开个课程好了！

学校教过 门电路可以用 VHDL  做.体积可以小100倍

《神之国度CPU发展大事记》

著者：神之觉醒
出版：科创论坛
主编：虎哥

  要是能在著作里提这么一句：
序言 神之历OO年，在某某提议下，神之觉醒开始了某某CPU的启蒙教程，………………[s:178]
让俺也史上留个名 [s:178]

太强大了，小人佩服啊！！

怎么能跑 3D ？

   申请~~~转贴到太平洋

    稿费~~~~另行支付KCB



   作者~~~~1秒钟内不提出反对表示，接受本人的转贴申请,稿费为1KCB.[s:219]

为什么cpu都要做的怎么小...  省电？省位子？  对台式机来说都是木有用的啊，   如果山寨的这种巨型cpu性能又高又便宜是不是一样能用？

太多了~~~比如晶元面积，

表示俺也想弄一个，虽然目前在玩高压。。。不过我只知道一丁点C语言，汇编完全不懂。。要学的东西还有好多。。。。。