ロジックICで4bitのCPUを自作しました。
LEDを点滅させるなど簡単な動作ができます。
機械語の勉強になり、ロジックICの動作も理解できるようになります。作るのは大変ですが、その分達成感も大きいのでぜひ挑戦してみてください。
材料
・74HC161 x4
・74HC153 x2
・74LS283 x1
・74HC74 x1
・74HC32 x1
・74HC00 x1
・74HC08 x1
・コンデンサー0.1uF x11
・抵抗1kΩ x14
・LED x4
・8ピンのDIPスイッチ x1
74LS283はaitendoで、それ以外の部品は秋月電子で購入できます。
回路図
CPUは大きいので2つに分けて載せておきます。
クロック用発振回路
リセット信号回路
プログラムメモリ
作り方
大きいユニバーサル基板に自分で配線するか
PCBを発注して作ってください。
回路の規模が大きいので配線ミスなどに注意
して製作してください。
CPUにクロック回路とリセット回路、プログラムメモリを接続したら完成です。
CPUの命令表
使い方
命令表を参考にしてプログラムメモリにプログラムを書き込んで動かします。
プログラムの例(Lチカ)
0xB3 //0x03を出力
0xB6 //0x06を出力
0xBC //0x0Cを出力
0xB8 //0x08を出力
0xB8 //0x08を出力
0xBC //0x0Cを出力
0xB6 //0x06を出力
0xB3 //0x03を出力
0xB1 //0x01を出力
0xF0 //0番地へ移動
実際に動かした様子
6
独学で電子工作とプログラミングをしている大学生です。PICやArduino、ESPなどを使っています。Twitter(@_electro_master)もやってます。作る際は自己責任でお願いします。
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nichicon
さんが
2021/02/19
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(メッセージ: 初版)
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nichicon
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2021/02/20
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2021/02/27
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je8vgn
2021/09/18 
nichicon
2021/09/27 -
nichicon
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2021/12/07
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Opening
noaa
2022/09/21 
nichicon
2022/09/24
ログインしてコメントを投稿する遅ればせながら、受賞おめでとうございます！
教育用としても最適ですね。
ありがとうございます。
基板の設計や発注などもあり、かなり頑張って作ったので受賞できて嬉しいです！
確かにロジック回路の勉強になるので教育用にも使えるかもしれませんね。
素晴らしい！！！
77歳の老人で、Intel4040を連想します。
若いころ、ICメーカーでTTLのマスクパターンを描いていました。
今どき、ICのパターン設計を手でやるなんて考えられませんが・・
４BitCPU。当時ならこのくらいの配線は手配線で作ったのですが、今はちょっと手が出ません。
8080からZ80、さらに6800を使ってきましたが、現役を遠く離れて今はArduinoやラズパイで遊んでいます。
これからも面白いものを作ってください。
応援のコメントありがとうございます。
74181というALUを入手できたので今後はそれを使ってCPUを作ってみたいと思っています。