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 1185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 10年2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
294
 
3
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~~空空如也
神之觉醒 作者
9年11个月前 IP:广西
740493

刷图出现的问题已经解决... 是程序问题- -  等下上视频
先晒几张内部图

DSCF3158_调整大小.jpg
内存芯片插满不是标配@~  因为这个型号好贵##.
DSCF3160_调整大小.jpg

DSCF3162_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
740590
刷图视频, 运行了10几分钟稳定不死鸡~ :
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/programs/view/Zm_fhOChJN4/
点击此处查看视频
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
740591
引用 既不回头:
很想买一套来玩玩,不知到手后能不能玩转,楼主要是能弄些配套的零起步资料一起我想一定大卖,像我们这样的菜鸟都很希望学习这方面的技术,价格贵点都没关系的
详细资料肯定有~ 慢慢写[s::lol] 各个部分的控制方法操作方式寄存器地址和功能都弄资料... 搞定了就发布, 硬件和程序全开源的
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
740595
引用 kknd:
我的那套要插满的,我加钱
OK的....  不过手头的套件现在只有3套标配. 一套自己, 有一套有人要了, 还剩一套, 测试完后我在 "产品与众筹" 板块发预定链接,...采购元件,  不然预算不够[s::lol]
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
740828
引用 灬小猫:
飞线用的线材哪里买的啊能不能透露一下
额...  刚翻帖看到你的回复...漏回了 不好意思= =...  下次见我不回要猛灌...    我去看一下交易记录.
是在这里买的一排好多根..#@%: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXm?spm=XXXXXXXXXXXXXXXXdWjY&id=263479924&_u=gjtkror04c0
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
740846
引用 kknd:
支付宝给我,我先把钱付了,夜长梦多。
已PM....   不然等发布预定链接再拍也行   现在正在弄程序测试其他部分~
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
740849
引用 既不回头:
楼主应该建立个QQ群让大家都了解下实时动态,很期待楼主的好消息
额。。正在搞。。 可能没空回信息
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
740858
引用 kknd:
已付款,已PM收货地址。期待!
收到, 机器差不多测试完了, 改天测试最后一个DS1302的读写.
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
740861
引用 kknd:
求亲笔签名证书一份,写上板子的编号,to KKND之类的内容,最好记号笔在哪块板子上也签一个,买这个就是为了收藏未来大师作品的。望恩准。
..............................................................
.............................................................
.............................................................
得~ 我在PCB上签个字[s::handshake][s::kiss:]
其实就是个玩具[s::lol][s::victory:]
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
741097
引用 既不回头:
楼主下次有货记得通知一下,给我也留一套呗
OK的[s::kiss:]
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
741511
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
741644
这个CPU的单周期控制方式我觉得应该是全球首创[s:;P]  全宇宙还不知道~~~()   设计如此精巧, 电路如此简单, 性功能如此强大....... Y_DGR10A)ZW93U{9LL79HQ5.gif Y_DGR10A)ZW93U{9LL79HQ5.gif Y_DGR10A)ZW93U{9LL79HQ5.gif
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
742559
引用 t01051:
还就不上科创了,这次看到楼主的帖子着实很兴奋!之前也有一个玩操作系统的想法,现在想请教一下你的VGA是怎么弄的?可不可以教教我~~
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/68417  VGA电路在这里,  细节暂时还没得描述...
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
742644
引用 t01051:
还就不上科创了,这次看到楼主的帖子着实很兴奋!之前也有一个玩操作系统的想法,现在想请教一下你的VGA是怎么弄的?可不可以教教我~~
显示原理:
大概工作原理是, 行同步信号之后显像管行+1, 这时电子枪开始从左往右扫, 每经过一个像素点, 换一次RGB像素数据, 每扫完一行, 送一次行同步,  直到屏幕上的所有行都扫描完, 这时给一个场同步信号, 电子枪会回归到顶部,  不断重复这个过程...  
行同步来了之后, 电子枪下移一行, 我觉得显示器里面应该是有个计数器,  然后计数器的数字信号转模拟信号控制电子枪的偏移.

下面是这个显卡的显存工作机制.

1.正常显示:
这里VGA显存是两组SRAM, 通过一根显存访问控制信号线来控制两组SRAM, 下面简称SRAM1和SRAM2,    显存访问控制信号为高电平的时候,  屏幕显示的是SRAM1的内容, 并且以每秒60HZ的速度把SRAM1的内容更新到SRAM2.

2.读写显存
如果要读写显存,  把显存访问控制信号拉为低电平, 并且行同步信号到来的时候,  显存的数据通路会切换, 外部可以读写SRAM1, 这时屏幕显示的是SRAM2的内容.

要是解说详细到电路的细节和时序, 要打比较多的字.......  有空解释..~~
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743006
引用 t01051:
怎么下了之后就成这样了,打不开啊
我下了也是这样...不过点多几次就有ZIP出来了.
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743007
引用 既不回头:
换浏览器下载试试我之前也这样,在手机上安装个qq浏览器就正常了
点多几次应该就有ZIP出来了,  小心按太猛  服务器挂掉
~~
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神之觉醒作者
9年10个月前 IP:广西
748642
引用 小蜜蜂:
好牛啊,自己设计。怎么24位,不是16或32的?
现在地址是24位,,  地址16位又太小, 32位又太大, 装地址消耗的指令多, 所以24位地址就OK, 现在8位数据总线每次操作内存要先装24位地址.. 要消耗3条指令装地址,  如果是32位机, 一条指令就装好地址了..
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神之觉醒作者
9年10个月前 IP:广西
750749
引用 icebe:
记得当年做30M主频的CPU,蛋疼得不行,熬了几个通宵
30M不错啦->~!
引用
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神之觉醒作者
9年10个月前 IP:广西
754785
本月中下旬   套件出来就@你   觉得合适就搞一套去....   现在--弄住资料和C编译器    用FPGA也不错的   一起研究~
引用
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神之觉醒作者
9年10个月前 IP:广西
754786
引用 icebe:
听说有的学校一个礼拜搞定,我们搞了一个月
搞多久
不要紧
只要能学到
知识
引用
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神之觉醒作者
9年8个月前 IP:广西
766062
引用 solaris:
比起现成的电路图,我想知道龙少做这CPU之前阅读了哪些书籍?哪些书成为了解CPU原理的关键?
推荐一下这些书会更好。
额 刚看到你的回复  回晚了 不好意思。。。
引用
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神之觉醒作者
9年8个月前 IP:广西
766066
引用 1723001388:
龙少大神顶起~我准备分立元件做cpu~
对了 我的blog XXXXXXXXXXX 欢迎参观~
顶~~!~  可以用这个分立件加法器搞个--->CPU, 分立件搭会比较麻烦,用高频管搭有可能运行频率比现成74门电路的还高[s:;P]
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神之觉醒作者
9年7个月前 IP:广西
770862
引用 1723001388:
哈哈 先跟着大神混一段时间 学会了原理在改进 希望能用阻容二三极管做出来40KHz左右的cpu
用小小个的那种GHZ级别的三极管搭, 5mm x 5mm的电路板上面就可以装200个,然后叠层, 频率应该可以上百MHZ级别, 存储器用10纳秒以下的,
引用
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神之觉醒作者
9年7个月前 IP:广西
770863
引用 mangu:
大牛qq多少?2377933161加我讨论呗
有空再加你吹吹牛吹吹水...
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神之觉醒作者
9年7个月前 IP:广西
772534
引用 仿生:
楼主既然对cpu和内部原理这么了解,能否解决下我的问题?谢谢
比如,两个16位长的二进制数据,需要进行计算,但是我只有若干个4位的计算器,这计算器算可以把4位直接转化为10进制数读出来,但是我需要的是那个16位相加的十进制结果,求解下,如何...
两个16位数进入二进制运算器, 运算器输出结果, 然后运算器下面再接个BCD调整器把二进制数据调整成十进制
引用
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神之觉醒作者
9年5个月前 IP:广西
780584
引用 yianfei:
想了解下这U是如何区分指令和数据的
因为是哈佛结构的存储器, 这个CPU有两对总线, 数据总线和指令总线
数据存储器RAM和IO外设接数据总线,  指令存储器ROM接指令总线
就两个存储器..
引用
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神之觉醒作者
9年5个月前 IP:广西
780585
引用 tkdyzc:
大哥 弱弱的 问一下 , 想完全 理解 机器 思路 ,应该 学习 和 参考 那方面的 知识
单片机, C语言, 数字电路, 计算机组成原理, 汇编,
引用
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神之觉醒作者
9年5个月前 IP:广西
780586
引用 163ZDF:
大师级啊,
是大湿级...
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神之觉醒作者
9年5个月前 IP:广西
780587
引用 979602732:
楼主我靠ARM大神啊,你自己编写指令集还是采取别人的指令集
自己定义的指令集,
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神之觉醒作者
9年5个月前 IP:广西
780590
引用 华蓥:
加个QQ 345072453  注明 科创 分立CPU
已+~
引用
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神之觉醒作者
9年5个月前 IP:广西
780591
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
随便的..只要能运行~
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神之觉醒作者
9年5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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神之觉醒作者
9年4个月前 IP:广西
786679
引用 CZXCA123SAD:
还有套件么……
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/73267 套件到,新货
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神之觉醒作者
9年3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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神之觉醒作者
9年3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~
引用
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神之觉醒作者
8年9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.
引用
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神之觉醒作者
8年9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
引用
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神之觉醒作者
8年9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,,,
引用
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神之觉醒作者
8年9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..
引用
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