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探索复古科技的魅力:MK1 8位计算机

2024-05-22 09:34:27作者:袁立春Spencer

项目介绍

MK1 8位计算机是一款由基本74LS系列逻辑IC构建的自制可编程8位CPU。这个开源项目包含了从设计到实现的全过程记录,包括电路图、代码和相关教程。通过该项目,你可以亲身体验到早期计算设备的工作原理,并亲手打造出属于自己的微型电脑。

项目技术分析

MK1的核心架构由多个模块组成,它们共享一个8位总线,并通过LED显示各个模块的状态。其特色功能包括:

  • 可调节时钟速度,从1Hz至32KHz,支持逐步执行和自动模式。
  • 内置RAM用于存储程序,可通过DIP开关手动输入二进制机器码,也可通过USB接口与PC进行自动编程。
  • 利用Arduino Nano或Start9编程板加载程序。
  • 地址空间为1024字节,数据、栈和代码空间分开,代码区不可写入。
  • 指令集支持变长指令(1或2字节),有4个通用寄存器(A, B, C, D)以及一个堆栈指针。
  • 包含加减运算、按位逻辑操作以及移位和旋转等运算。
  • 使用EEPROM实现控制单元的组合逻辑,每条指令最多6个微步骤,包括取指令周期。
  • 提供4位数的显示器,以十进制或十六进制展示正负数值。
  • 支持外部总线扩展,最多连接两个外设,并具备中断处理能力。

应用场景

这款复古风格的计算机不仅是一个科技爱好者的收藏品,也是一个教育工具,可以帮助学习者深入理解CPU的工作原理。你可以用它编写基础程序,模拟简单的算法,或者利用它的外设接口开发新的应用,比如游戏或小型控制系统。

项目特点

  • DIY乐趣:从零开始组装你的个人8位机,体验从无到有的成就感。
  • 模块化设计:易于理解和扩展,适合不同水平的技术爱好者。
  • 多样化的编程方式:手动编程和自动上传,适应不同的使用需求。
  • 实时可视反馈:通过4位数显示器直观呈现运行结果。
  • 兼容性好:可用Arduino和特定编程板增强功能。

在这个数字时代,MK1 8位计算机以其独特的魅力和实用性,带你回归计算的本质,探索那些充满挑战和创意的时代。加入我们,一起重温那份原始的计算乐趣吧!

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