Проектируем свой компьютер 

Архитектура процессора, как все устроено, и сбор компьютера своими руками

арифметика двоичная логические процессор элементы

by Admin


Posted on среда сен 20, 2017 at 02:20PM in Програмирование


Удивительное дело, не смотря на то, что компьютеры решают очень сложные задачи, а некоторые еще и очень быстро, логика, которой компьютер пользуется, очень простая. Настолько простая, что ее можно построить использую всего один логический элемент - NAND!

Первое, что нужно запомнить, это то, что компьютер оперирует всего двумя сигналами, это 0 или 1. В реальности 0 означает, что напряжение на входе меньше какого-то значения. 1 - выше какого-то значения. Например для логики 5В сигнал от 3.5В до 5В считается логической единицей, а сигнал от 0В до 1.5В считается логическим нулем.

Read More

Архитектура компьютера - большая картинка

by Admin


Posted on среда сен 20, 2017 at 02:19PM in Михросхемы


PC.jpgСегодня мы разберем как работает компьютер. И немного окунемся в мир нулей и единиц, которые использует компьютер, и попробуем понять как он при этом такой умный. Хотя детальное понимание про нолики и единицы мы приобретем позже.

Итак, пусть наш компьютер состоит из монитора, процессора и устройства ввода/вывода - клавиатуры. Все остальные устройства вы легко добавите сами, после того как увидите насколько просто все работает.

Сердцем компьютера является процессор, который производит все вычисления, принимает данный с устройств ввода (клавиатура, мышь) файловых хранилищ и др, и обеспечивает вывод (монитор) и сохранение информации (диск, флешка).

Read More

Изучаем Quartus

by Admin


Posted on среда сен 20, 2017 at 02:18PM in Михросхемы


Сегодня мы узнаем:

  1. Установка среды разработки Quartus
  2. Создание модуля на Verilog
  3. Создание тестов для ModelSim
  4. Тестирование дизайна и вывод результатов в файл 

Давайте спроектируем какой-нибудь простой элемент, который потом используем в нашем компьютере. Для этого нам нужно иметь среду, в которой мы сможем проектировать и моделировать различную логику, а позднее, сможем все протестировать прямо на нашем устройстве. Звучит неплохо, не правда ли?

Read More

Тактовый сигнал (CLOCK) в процессоре и зачем такие сложности

by Admin


Posted on среда сен 20, 2017 at 02:16PM in Михросхемы


Тактовый сигналСегодня давайте познакомимся с тактовым сигналом. Что это такое, зачем он понадобился, как его получить и как использовать. И заодно вспомним наше знакомство с инвертором, изучим одну микросхему инвертор, и сами сгенерируем тактовый сигнал с ее помощью. Одним словом сегодня будет жарко и интересно, запасайтесь терпением и вперед к звездам.

Read More

Строим логику на танзисторах

by Admin


Posted on среда сен 20, 2017 at 02:14PM in Михросхемы


CMOS инвертор

Итак, про транзисторы и их основные характеристики для построения цифровой логики мы уже знаем из публикации что такое транзистор. Теперь наш путь лежит на абстракцию выше - логика. Давайте построим логические элементы на транзисторах. Зачем? А это мы узнаем в статье Логика процессора или как компьютер думает.

Начнем с простого логического элемента NOT или инвертор. Этот логический элемент, как мы помним, имеет один вход и один выход. И в терминах двоичной логики на выходе НЕ то что на входе.

Read More

Flip Flop на Nand

by Admin


Posted on среда сен 20, 2017 at 02:13PM in Михросхемы


D flip flopСегодня потрясающий день. Мы поговорим, а потом и сделаем, очень важный элемент, который нужен везде, где есть тактовый сигнал. элемент этот называется D Flip Flop. Этот элемент является бистабильным, т.е. может быть в двух стабильных состояниях, а переключение из состояния в состояние определяется внешним сигналом. Сразу приходит в голову область использования - память, ведь одно состояние может быть нулем, второе единицей. Немного усложненный Flip Flop, регистр, используется везде, где нужно сохранить значение сигнала. Например, сделали вы какие-то вычисления, и подаете на выход результат, а когда этот результат брать, в какой момент? Вот чтобы сигнал можно было считать в любое время и любой момент пока он не будет перезаписан, ставится регистр. Но регистр сделаем в другой раз, сначала разберемся с Flip Flop'ом.

Read More

А что же такое компьютер?

by Admin


Posted on четверг авг 03, 2017 at 03:39PM in Михросхемы


images.jpg

А вы когда нибудь задумывались, как работает процессор на вашем компьютере? Как все эти электроны, описываемые законами квантовой механики, решают задачи по управлению космическими кораблями, играют с нами в шахматы, морозят продукты в холодильнике? А все, оказывается, не так и сложно. Давайте со всем этим разберемся.

Read More