ダイコンCPU検討まとめ

PentliumEE @7GHz

高価な高速コンパレーターをたくさん使うわけにはいかんので、速度はある程度妥協するしかないなぁ、LM113だと500KHzぐらいが限界っぽい。

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（そもそも低レイヤーCPU界で500KHzは結構早い部類だとおもうので）

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消費電流が面白いことになってる pic.twitter.com/WJNayQCH3G

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どの抵抗を電流が通るか順次切り替わるからこういうことになるんやね。

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今入手困難な74182ロジックを真似すれば74181と合わせて高速な16bitALUが作れるな？

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全加算回路で検討中 pic.twitter.com/T8ztZYBpVo

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まあ、今回のCPUは8bitアーキなので8bit分で十分だけど

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もしくは変則的な12bitアーキ？

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データバス16bit ALU 12bit アドレスバス 24bit とか言う変則アーキ思いついちゃった。

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データバスの余った4bitは演算したときのフラグとかを保存できるようにする。プラスマイナスもコード上はノーコストで実装できるようになるはず。

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ダイコンCPUのレジスタアーキテクチャと命令セット（暫定） pic.twitter.com/dwghgNkevW

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ちなみに74182はこんな感じ。 pic.twitter.com/2kmBQovc3l

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この間思いついた通り、各バス幅は アドレスバス 24bit データバス 16bit ALU 12bit

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命令長は16bit、RAMのデータバスも16bit

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データバスはフラグレジスタを各個別にもたせる。 キャリーおよび、シフトの情報をもたせることで24bitや36bitの計算がやりやすくなる。 また同値フラグなども記録しておくことが可能。

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ちなみにこれだとコンパレータ1段で済む、前段にもう1段必要かもしれないけど。

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【朗報】命令デコーダ、コンパレータ1段で構成可能

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バッファ入れたら２段

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命令デコーダーは最大4bitのデコーダーの組み合わせでできるように作ってある。クロックカウンタも組み合わせれば命令デコーダーも作れるでしょう。

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クロックカウンタとデコーダは動作速度50ns以下の高速コンパレータ使ってもいいかもなぁ

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基本的にエッジ動作が難しい（できるけど回路規模がデカくなる）のでレジスタアーキテクチャもそれに合わせる必要があっったので少し難しかった。

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D-FF pic.twitter.com/eeTXzbZX1i

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応答速度は約0.5μs、十分早い。

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74181をせっかく再現するのですべての演算セレクト信号を使えるようにした（無意味

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1bit分で消費電流30ｍA ということはレジスタだけで消費電流4A（！！！！）