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

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。

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。

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