４ビットCPUの設計　その４

メモリも含め，ICを７個（PROM×２＋TTL×４＋ゲート×２･･･これは1個と数えて）で出来る小規模な
４ビットCPUである．命令は表１に示すように４種類ある．条件ジャンプ命令はない．図１にブロック図を示す．

表１　命令一覧



図1　ブロック図


回路図を図２に示す．左上のPROMがプログラム用，右下のPROMがマイクロコードROMである．
右上の４ビットカウンタがプログラムカウンタ（PC），中ほどの74LS298がセレクタを持った
アキュームレータ（ACC），左下の74LS298が命令レジスタ（IR），74LS283は加算のみを行うALUである．
左上のスイッチがリセットスイッチで，Lレベルでリセット，動作時はHレベルとする．
その下のスイッチがクロックである．
クロックの立下りで命令をIRに読み込み，クロックの立ち上がりで，実行動作を行う．
次のクロックではセレクタにより命令レジスタに００を読み込むことでフェッチ準備を行い，
次のクロックでフェッチを行う．読み込んだ命令が００の時はカウントアップが不能になり，強制停止する．
マイクロコードROMの設計を表２に示す通りである．


図２　４ビットCPUの回路図


表２　マイクロコードROMの真理値表



参考URL
http://www1.ocn.ne.jp/~tomomo/cpu/

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