トランジスタでCPUをつくろう!
トランジスタで8080をつくってしまおうというまさにびっくり仰天、狂気のプロジェクトです!
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見事にできましたら、もちろんTK−80モニタを乗せて、それからBASIC、CP/Mを走らせましょう!
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[第15回]
●2入力AND回路
前回に誤記がありました。
見出しのところで「2入力NAND回路」とすべきところが「2入力AND回路」になっていました。
現在は訂正済みです。
誤記でAND回路と書いてしまいましたので、ついでといっては何なのですが、2入力ANDについても説明することにいたします。
前回はNOR回路もNANDと同様MOSFET4個で作ることができるということを説明しました。
しかしAND回路は残念ながらそのように作ることはできません。
CMOSFET回路は基本的に反転増幅回路を組み合わせたものになっていますから、入力と出力が反転するロジック回路はそのままの構成でできるのですが、入力と出力が同相のロジックは、そのままでは作ることはできません。
一旦反転させた出力をNOT回路でもう一度反転させることになります。
下がその回路です。
74HCシリーズでは74HC08が2入力ANDゲートです。
CMOSFET回路ではNANDの後ろにNOTをつけてNANDの出力を反転させることでAND回路を作ります。
●3入力NAND回路
じつはここからが前回の続きになります。
前回の2入力NAND回路を応用すると3入力NAND回路も同じ考え方で作ることができます。
下がその回路です。
2入力の回路をもう1回路増やして3入力にしただけです。
74HCシリーズでは74HC10が3入力NANDゲートです。
●3入力NOR回路
同じ考え方で3入力NOR回路も作ることができます。
下がその回路です。
74HC27が3入力NORゲートです。
同じ考え方で4入力NAND(74HC20)や8入力NAND(74HC30)なども作れるかもしれません。
かもしれません、と書いたのはそんなにたくさん直列にしてまともに動くのかという疑問があるからです。
実際に作って試してみるべきかも。
うーん。
ちょいと手間ではありますねえ。
しかしうまくいけば、同じ考え方で、74HCシリーズにはない多入力ゲート回路も作ることができそうです。
えっと。
そもそもの目的は、もちろんトランジスタで8080を作ることにあるのですが、こうやっていろいろ回路を工夫してみるのも、それなりに面白いものだと思います。
うむむ。
ちょいと、はまってしまいそうですねえ。
トランジスタでCPUをつくろう![第15回]
2015.3.19upload
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