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９６回］
●ＨＣ１３９回路（２）
前回はＨＣ１３９の１／２回路のトランジスタ版回路をお見せしました。
最初にまずＨＣ１３９と同じ動作をする回路をインバータと３入力ＮＡＮＤで考えて、次にその回路をトランジスタで置き換えました。
わかりやすい回路なのですが、それを使ってレジスタ回路のセレクト信号を出力する回路をつくるとトランジスタが７８個も必要になります。
それだけならレジスタ回路と同じ５０ｍｍ×１００ｍｍのサイズになんとか収まりそうなのですが、その基板にはそれ以外にコネクタなども実装したいと考えています。
しかしトランジスタが７８個もあっては、さらにそこにコネクタなどを配置することはとてもできそうにありません。
そこでなんとかトランジスタを減らす工夫をすることにいたしました。
前回お見せしたトランジスタ回路をじっくり眺めていたところ、３入力ＮＡＮＤのうちのＧ＿信号を受ける部分は４つのＮＡＮＤ回路の全てが同じ回路になっていることに気が付きました。
それならＧ＿信号のもとのところで１つの回路に集約できそうです。
下はそのように考えて描き直した回路図です。
こういう芸当はトランジスタ回路だからこそできることで、ロジックＩＣをどうひねってみてもできることではありません。
もっともこれで正しく動作するかどうかは実験をして確かめてみなければわかりません。
それは先のこととして、これで６トランジスタが削減できました。
レジスタセレクト信号回路にはこれと同じ回路が２つありますから、合計１２トランジスタの削減です。
トータルでは６６個になりました。
しかしそれだけでは、まだまだ削減不足です。
上のＧ＿信号の回路をＢやＡにも適用できないものかと考えました。
最初はちょっと無理なように思えて、途中で諦めようとしたのですが、そこをもうひと押し、最後の頑張りでねばって考えた結果、下の回路図になりました。
もとの回路と同じロジックなのですが、さすがにこれでは何がなんだかわからない回路になってしまいました。
Ｇ＿とＢとＡに０、１を与えて、場合ごとにＹ０〜Ｙ３がどうなるかをていねいに追っていくと、この回路でも正しい結果が得られることがわかります。
しかしそれは図面上だけのことで、これだけ複雑な回路で何段かのトランジスタとダイオードを通していると、理屈通りに動いてくれるかどうか、疑問に思えてきます。
そういうことになりますと、やっぱりこの回路図と同じ回路を実際に組んで試してみるしかありません。
次回に続きます。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第９６回］
２０１５．７．１４ｕｐｌｏａｄ
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