:大家周末好!手工制作 CPU 这件事。在计算机专业的学生眼里,这很容易。在电子专业的学生眼里,有点复杂。一些专业课程的实验课程可能会带学生去做或使用Logisim这种模拟软件模拟实现一个。
在非计算机专业的学生眼里,有点难以想象。我属于第三种。
纯手工制作一个 CPU 有很多好处。完成后,我们对计算机组成的原理有了更深入、更直观的理解,也可以稍微涉足电子领域,产生兴趣。
所以有几个月的时间,我真的练习了一下,做了一个玩具版的八位 CPU。 哦,这不是最后一个版本。熟悉我的读者知道,完整版本 CPU 因为当时和女朋友吵架,她怒不可遏。
如果最终做出来,应该是这个样子。
有兴趣的朋友,又不知道怎么开始,可以走我的老路,今天就和大家分享一下。
当时,我不知道该怎么做。我在网上找了很长时间,没有找到一个可靠的网站可以一步一步地教我,但后来我发现了这个神奇的网站。
https://eater.net/
这个网站真的很棒,作者叫它,是极客,里面有很多教你怎么做各种事情的视频,也是保姆级教学。
我发现顶部的教学是Build an 8-bit CPU from scratch
,用面包板搭建八位 CPU。
所以我一步一步地遵循这个视频。
点开看看。 看整体大纲,就是分模块一个一个做。你说如果花一段时间再做一遍,怎么可能不知道计算机组成的原理呢?就像珍宝一样。
当然,我当时遇到的第一个问题是,买了什么材料,这些材料也包含在前几章中。 然而,这些都是美国的购买方式。当时我花了很长时间把它对应成中国电子元器件的名字。 你可以想象我当时的痛苦。当我把英语描述转换成中国可以在没有任何电子知识的情况下购买的电子设备时,我觉得我可以成为Ben Eater
中国代言人。
准备好这些设备后,我会一步一步地跟着视频。我真的一步一步地跟着视频。我甚至不敢改变别人的技术和姿势,哈哈。
例如,时钟模块是第一个用555定时器建造的。 比如由两个 74LS173
和一个 74LS245
构成寄存器并连接到总线的过程。
然后一根线一根线插,感觉当时手快变小了。 哦,当然,如果你对电子知识一无所知,比如我,你必须从如何理解色环电阻的电阻开始。
以及不同类型的电容器是什么样子的。
电解电容
独石电容
等等。
总之,这个东西快不行了。如果你能坚持下去,最后把它们都做好,就会变成这样(理想情况)。
正面图是这样的。
我花了两个月的时间,但因为我通常在中午回家睡觉前花大约半个小时,所以我每天花半个小时。如果我在周末多做一点,我就会出来。
这样做之后,很多原理真的很清楚,包括我以前知道的知识。当我真正实现它们时,我有完全不同的理解,尤其是整个控制器电路的设计和实现。
假如你也想做一个CPU,无论是帮助自己理解CPU原则,或者纯粹想玩,或者想让自己开始电子 DIY 找到一个有趣的突破,可以直接登录这个网站跟随 Eater 大佬的保姆级教学一点点做。
然而,这是纯英语的,没有字幕,但幸运的是,一些中国人帮助匹配字幕并将其放置在其中 B 站上。
https://space.bilibili.com/3065282/#/channel/detail
哦,顺便说一句,说一个小秘密。购买这些导线时,不要购买固定规格长度的导线。很难调整长度。最后,你做了什么 CPU 看着乱七八糟。
买一卷直线,然后用剪线钳剪出不同的长度。这个过程似乎很麻烦,但当整条线在后期布置得漂亮时,可以节省很多时间。
是的,不要幻想一次,有一次我有一根导线插错了洞,找了几个小时才发现问题…
最后,加油!欢迎入坑,也欢迎随时加朋友交流整个过程。
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