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64回]
●トランジスタロジック回路組立キットHC02
前回の説明を受けて、今回はHaif Adder回路をトランジスタで組んで実験をする段取りなのですが、その前に。
前回説明しましたようにトランジスタで組むHalf Adder回路はNANDとNOTとNOR2個で構成するつもりです。
NORはNANDとNOTを組み合わせても作ることができますが、直接NOR回路を作ったほうがトランジスタがうんと少なくて済みます。
実はこういうこともあろうかと思いまして、HC00、HCU04と同じようにHC02相当のトランジスタロジック回路組立キットも作っておいたのです。
その基板がちょうど到着しました。
74HC02相当のNOR回路基板です。
基板サイズは縦50mm横100mmで、その上に同じ回路が4回路あります。
74HC02と同じように2入力NOR回路が4回路です。
部品を実装しました。
主な仕様はHC00組立キット、HCU04組立キットと同じです(HC00、HCU04組立キットは[第54回]で紹介しています)。
丸ピンICソケットを利用するとブレッドボード用のピンケーブルが使えます。
組立キットには丸ピンICソケットとブレッドボード用のピンケーブルも含みます。
緑LEDは各ゲートの入力信号の状態を示していて、赤LEDは出力の状態を示します。
下は2入力NOR回路(HC02相当)の回路図です。
4つの回路のうちの1つです。
●組立キットを使ってHalf Adder回路を組みました
前回説明したHalf Adder回路です。
上の回路をトランジスタに置き換えた回路です。
こちらも前回説明しました。
トランジスタロジック組立キットHC00とHCU04とHC02を使って上と同じ回路を組みました。
左がHC00、右上がHCU04で右下がHC02です。
●クロックを入力してテストしました
いつものようにクロックパルスを入力してテストをしてみました。
上側(CH1)は250KHz、下側(CH2)は500KHzのパルスです。
この2つのパルスをHalf Adder回路に入力して、出力パルスを観測しました。
入力パルスは左から0,0、0,1、1,0、1,1です。
下は前回もお見せしたHalf Adderの入出力の表です。
上のパルスを左から見た順番はこの表の入力を上から見た順番と同じです。
A | B | X | C |
---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
まず加算の結果の値Xの出力を見ました。
上側(CH1)は250KHz入力パルスです。
下側(CH2)は結果の出力Xです。
左から0、1、1、0になっています。
上の表と同じ結果になりました。
今度は桁上がり(キャリー)を見ました。
上側(CH1)は250KHz入力パルスです。
下側(CH2)は桁上がり(キャリー)の出力Cです。
左から0、0、0、1になっています。
こちらも上の表と同じ結果になりました。
これで回路が正しいことが確認できました。
Half Adderのテストについてはまだ続きがあるのですが、本日は時間がなくなってしまいました。
この続きは次回にいたします。
トランジスタでCPUをつくろう![第64回]
2015.5.19upload
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