Cμ4 四位CPU - 嘉立创EDA开源硬件平台

编辑器版本 ×
标准版 Standard

1、简单易用,可快速上手

2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模

3、支持简单的电路仿真

4、面向学生、老师、创客

专业版 professional

1、全新的交互和界面

2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

3、更严谨的设计约束,更规范的流程

4、面向企业、更专业的用户

标准版 Cμ4 四位CPU

简介:参考了TD4-CPU、Cute-CPU等分立逻辑的4位CPU项目,改进了前人的指令和机器码编码方式,并缩小体积,简化结构的一款74芯片分立CPU产品。

开源协议: LGPL

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2023-01-29 17:25:42
更新时间: 2023-07-04 12:41:10
描述

参考了TD4-CPU、Cute-CPU等分立逻辑的4位CPU项目,改进了前人的指令和机器码编码方式,并缩小体积,简化结构的一款74芯片分立CPU产品。

一套该CPU 由主板(CPU)和一个拓展板(按键,点阵,1602等)组成。可以编写简单汇编程序,进行简单的人机交互。

 

基本参数如下:

供电:+5V或+7.5~+12V

工作电流:600mA(标准TTL)/200mA(H-CMOS)

时钟频率:手动/内置IRC
ROM:4k x 8bit;
RAM:1k x 4bit;
I/O:16 x 4bit(4位地址线);
寄存器组:ACC(主运算数)、B(副运算数)、C寄存器、A2、A1、A0三个寻址寄存器。

可以寻址4kB大小的程序空间或1kB大小的RAM。IO口寻址由A0寄存器独立完成。无堆栈

内置固定IRC振荡器,时钟频率≥1KHz;也可以选择按键来输入时钟脉冲。
运算部分围绕74LS181构建,有CF和ZF两个flag寄存器。
基本指令均为单周期:加法、减法、取反、异或、同或、按位与、比较、数据转移、立即数存入寄存器、IO输入输出、RAM存取、跳转、PSW条件跳转等。

基本结构如下:

 


该设计和同类型产品(TD4、Cute等CPU)相比,可以外接显示/按键阵列等,主板的IO口以标准6800总线时序(4位数据)对外设进行读写;这很大程度啊弥补了TD4-CPU在人机交互上的不足,改进了Cute-CPU外扩IO口少的缺点,有效提升了用户体验。

 

在使用前,需要将GAL1-4对应的网表文件写入到相应的GAL16V8,然后再插到板子上,机器才能使用。

详细说明请看附件简介文档和相关的机器码。

 

主板图如下:

 

主板3D预览图如下:

 

LCD1602点亮预览图:

设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次
ID Name Designator Footprint Quantity
1 104 C1,C2,C4,C5,C7,C8,C9,C10,C11,C12,C13,C14,C15,C3,C6 C0805 15
2 2.2uF C3 C1206 1
3 106 C6 5.08 1
4 100uF C26 CAP-TH_8*12 1
5 LED CLK,PER,Q LED-TH_F3-F5 3
6 K4-6×6_TH CLOCK,RESET,KEY1,KEY2,KEY3,KEY4,KEY5,KEY6,KEY7,KEY8,KEY9,KEY10,KEY11,KEY12,KEY13,KEY14,KEY15,KEY16,W0,W1,W2,Z0,Z1,Z2,Z3 KEY-TH_4P-L6.0-W6.0-P4.50-LS6.5 25
7 LL4148 D1,D5,D6 SOD-80 3
8 DC-005 DC1 DC-IN-TH_DC-005-A250 1
9 0.5A F1 F1206 1
10 排针V2_2.54_1X3 H1 HDR-TH_3P-P2.54-V-M-1 1
11 排针2.54_1x8 H2,H3 HDR-TH_8P-P2.54-V-M-1.8-1.2 2
12 排针2.54_1x4 H4 HDR-TH_4P-P2.54-V-M-2 1
13 74161/74LS161/74HC161 IC1,IC2,IC3,IC4,IC5,IC6,IC7,IC8,IC9 PDIP-16 9
14 LM2940 IC10 TO-220-3_L10.0-W4.5-P2.54-L 1
15 74151/74LS151/74HC151 IC11,IC12,IC13,IC14 PDIP-16 4
16 74157/74LS157/74HC157 IC15 PDIP-16 1
17 74181/74LS181 IC16 DIP-24-15.24 1
18 ATF16V8B IC17,IC18,IC21,IC13 PDIP-20 4
19 7414/74LS14/74HC14 IC19 DIP-14N 1
20 7474/74LS74/74HC74 IC20,IC22 DIP-14N 2
21 74125/74LS125/74HC125 IC23 DIP-14N 1
22 AT28C64 IC24 PDIP-28-15.24 1
23 4.7k R1,R8,R9 R0805 3
24 1kΩ R2,R10,R11,R12,R13,R14 R0805 6
25 P2114 U1 DIP-18-7.62 1
26 KH-TYPE-C-2P USB1 USB-SMD_KH-TYPE-C-2P 1
27 1N4148 DO-35 D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9,D10,D11,D12,D13,D14,D15,D16,D17,D18,D19,D20,D21,D22,D23,D24,D25,D26,D27,D28,D29,D30,D31,D32,D33,D34 DO-35 1N4148 34
28 74138/74LS138/74HC138 IC4,IC6 PDIP-16 2
29 74244/74LS244/74HC244 IC5,IC12 PDIP-20 2
30 7447/74LS47/74HC47 IC8 PDIP-16 1
31 74393/74LS393/74HC393 IC10,IC11 DIP-14N 2
32 0R L1 R0805 1
33 LCD1602 LCD1 LCD1602-无过孔 1
34 7088AUR-CA LED1 LED-SEG-TH_16P-L20.0-W20.0-P2.50-S15.0-BL-1 1
35 2N3906 Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7,Q8 TO-92-3 8
36 1/4W电阻 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R27,R28 R0805 10
37 100 R9,R12,R14,R16,R17,R19,R21,R24 R0805 8
38 1K R10,R11,R13,R15,R18,R20,R22,R23 R0805 8
39 5K R25 RES-ADJ-TH_3386P 1
40 24R R26 R0805 1
41 3k RN1,RN4 RES-ARRAY-TH_9P-P2.54-D1.0 2
42 SM410304N/8 SEG0,SEG1,SEG2,SEG3,SEG4,SEG5,SEG6,SEG7 LED-SEG-TH_SM410304N-8 8
43 32.768K X1 OSC-TH_4P-L20.4-W12.8-P15.24-BL 1

展开

工程视频/附件
序号 文件名称 下载次数
1

Cμ4 CPU 使用指南.zip

1351
工程成员
侵权投诉
相关工程
换一批
加载中...
添加到专辑 ×

加载中...

温馨提示 ×

是否需要添加此工程到专辑?

温馨提示
动态内容涉嫌违规
内容:
  • 153 6159 2675

服务时间

周一至周五 9:00~18:00
  • 技术支持

support
  • 开源平台公众号

MP