我想构建最简单的计算机。我不关心速度或存储,确实速度慢和存储低是一个巨大的优势,因为我想用晶体管(最好是继电器!)构建它,并且我想要每个状态的 LED。它将通过 Raspberry Pi 进行编程,该 Raspberry Pi 将托管一个摄像头,以便您可以看到每个时钟周期的执行情况(是的,它将以 Hz 而非 GHz 运行)。这将是一个开放式设计,目的是让学校可以购买零件、理解和改进设计。因此,总预算必须远低于 400 英镑,最好是 100 英镑左右。
我已经研究了很多年,并且对 CPU 有很好的想法(最小的寄存器、DIP 开关中的微码和位串行逻辑/算术运算以减少晶体管数量)。我不知道如何获得内存,我想要 1024 到 8096 位。
我能想到的最好的方法是两个 6 位 n 之一的解码器,可以访问 64 x 64 的电容器网格。他们要么有责任,要么没有,阅读会加强这种状态。电容器上将没有 LED,因为此“DRAM”的刷新将按顺序或几分钟进行(这很遗憾,因为这将是唯一不显示状态的部分)。
其他想法包括某种形式的磁带驱动器(紧凑的盒式磁带机制:存储空间大,太复杂,没有搜索),鼓记忆(豆罐周围的磁带:太难让机械工作),机械记忆(自行车车轮和滚珠轴承:位错误太多),核心内存(大型硬铁氧体磁芯:要达到所需的规模仍然非常棘手),磁带/卡(我们仍然可以购买磁带阅读器吗),带有二进制冲孔的旋转磁盘和一些磁性用于存储的内存(太复杂而无法构建)。
最终目标是发布一个可以在一个学年构建的设计,其中 CPU 和内存的所有部分都是“可见的”,因此您可以看到指令获取、解码为微码以及地址解码/寄存器访问/逻辑所有在几分钟内发生。
如果有人对真正便宜的内存(<<100 英镑)有想法,并且很清楚它是如何工作的,那么请告诉我。
托尼
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