ROMの設計

ROMの設計

いやーキツイ。ROMの設計は本当に時間が掛かりました。やっていることは単純なのですが、何より配線が多過ぎます。wROM部分はマイコン等にエミュレーションさせる、という人が多いのも頷けますね。ただ、作ってみたかった!そして何とか形にはなりました。。。

ROMはメモリセルをスイッチに置き換えて、16バイト分用意します。つまり、8bit DIPスイッチが16個。TD4は命令長が8bit長なので16ステップまでのプログラムが実行できます。

テキストの設計への追加事項としては、各アドレスにLEDを取り付け、選択されているアドレスのLEDを点灯させるようにするということ。具体的には74HC154の出力にLED(ダイオードネットワークと並べるように)を実装し、L出力の際にシンク電流で駆動させます。74HC154の最大定格を見るとDC Output Source Sink Current Per Output Pinは±25mAとなっていますので、5mA程度でいいかな。電流制限抵抗もそれに合わせて750Ωにしました。

また今回、ROM BoardをICB-96GUに加えてICB-288G×6枚としました。理由はICB-96GUだけですと配線が複雑過ぎて、後々手が加えにくいかなと考えたからですが、実際はこの複雑な配線をこのボード内でやり切る自信が無かったからですね。w

接続図は以下です。ICB-288GにはDIPスイッチが配線含めて丁度2個実装できたため、追加の小基板は8枚かなーと思っていましたが、ICB-96GU上にも空きスペースがあったのでそこに4バイト分置きました。各小基板とは8bit分のデータ信号、また2bit分のアドレス信号をやり取りしますが、それらは全て着脱可能なケーブルで裏面配線します。合計60本のケーブルと6枚の小基板が追加になったわけですが、近所の部品屋さんで安く売られていたので大きな出費もなく済みました。
aaa

小基板の部品配置と仮想配線は以下のように設計してみました。リセット/クロック部分と同様に、一部オレンジと赤の配線がありますが、視覚的に見易くしただけで裏面被覆配線です。この基板上でData信号を連結させますので、8bit分のデータ信号に圧縮されます。
ROM縮小

続いて連結先のROMボードは以下です。右側のBit xと書かれている区画にデータ信号を流し込みます。一応、綺麗な配線にはなったでしょうか。次回からいよいよTD4制作も第二ステージ。CPUの設計開始なので頑張りましょう。
http://kamakurium.com/wp-content/uploads/2016/02/romm2.jpg

CPUの創りかた

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