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Computer Stufe 1

Hier nun die erste Stufe unseres Computers.

 

Das ganze simuliert auf Breadboards, diesen Stecksystemem für Expperimente.
Die Stromversorgungs-Leisten lassen sich abtrennen, 3 von diesen werden für den Bus (in der Mitte verwendet), dazu die zentrale Stromversorgung, sowie das Taktsignal, später auch noch das Reset-Signal.

 

Oben rechts ist die CPU, aktuell basierend aus einem 8-Fach DIP-Switch (ein Schiebeschalter) und 4 einzelnen lese/schreib Schalter, jeweils 2 pro Register.

 

Oben links ist das Taktmodul, bestehend aus einer "blackbox", die den Takt erzeugt (kommt von links) und einer Möglichkeit für Einzelschritt.

 

Darunter sind die jeweiligen Register a und b.

 

Ja, die Leitungen fangen an unübersichtlich zu werden. Das wird in Zukunft auch nicht besser.

Die Farben sind

  • rot für +
  • schwarz für -
  • gelb für alles, was mit dem Takt zu tun hat,
  • grün für Steuerleitungen
  • blau für Datenbus
  • weiß für interne Datensignale

 

Dadurch, dass der Simulator einen Vollbild-Modus hat und zoomen kann, ist das auch kleineres Problem.

 

Um einen Wert in einem Register zu setzen, sind folgende Schritte nötig:

  • den Wert über die blauen Schiebeschalter einstellen
  • AR oder BR auf 1 setzen, damit Register vom Bus liest
  • CLK auf 1 setzen
  • AR und BR wieder auf 0
  • Schiebeschalter wieder aus
  • CLK auf 0

Damit ist der Wert gespeichert.

Lesen ist einfacher:

  • Wichtig: darauf achten, dass immer nur ein Modul das entsprechenden write Signal bekommt
  • Die blauen Schiebeschalter müssen alle wieder aus sein
  • AW oder BW auf 1 setzen, Register gibt Daten auf den Bus

Hier kann auch gleich mal ein Fehler probiert werden.

Wenn eines der Register eine 0 schreibt und gleichzeitig der entsprechende Schiebeschalter noch an ist, wird ein Kurzschluss angezeigt (die Leitung blinkt) und die Simulation wird abgebrochen.

Die jeweilige Leitung zeigt auch den Zustand an, wenn man mit der Maus drüber geht. Rot = an, schwarz = aus.

 

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