自制CPU TD4四位机 学习计算机

虽然接触计算机很多年，但是始终没有理解计算机内部运行的机理，偶然的机会知道了有个日本人写的书，介绍一款能自制的CPU，还有电路图，就萌发了做一个的想法，先分析了一下整个电路原理，还有信号流程，基本清楚之后更加强烈的想做一个。

心动不如行动，为了最大限度的降低成本，在淘宝上一顿查价格，最后选定了使用74LS系列的芯片，日本人设计的用74HC系列，这个贵，改用LS系列也是可以的，有一款芯片74HC540的价格高，也用便宜的类似功能的两片74LS04代替，找了一家价格最便宜的下单，哈哈，加上拨码开关和十几块芯片，带上邮费总共才花了27块钱，你就说便宜不便宜吧。

除了买的元件，其他的IC座还有电阻都是用手里的存货，就不算成本了。

电路板自己画，白嫖的嘉立创打样板，10cm×10cm，四层板，一分钱没花还顺丰包邮。

说实话，立创EDA还是不错的，这种简单的板子用手动布线一点问题都没有，低速电路也没那么多讲究，为了节省时间，线路拉通就行，也没做优化。

供电接口为了使用方便，使用了最常用的TYPEC接口，这样随便找个手机充电器就可以供电。

没几天都到货了，马上焊接，用了两天的闲暇时间，纯手焊了一套，通电之后怎么时钟没起振，复位也不行，检查了一遍电路也没发现问题，难道是买的便宜芯片翻车了，不应该啊，这么简单的振荡电路怎么会有问题呢，突然脑中灵光一闪，LS系列的内部是三极管结构，输入电路要提供足够的电流才能工作，HC系列是CMOS工艺，输入电流几乎没有，那么振荡电路的相关限流电阻就要减小才行，马上改元件参数，这回振荡电路正常工作了，复位电路也OK了，但是振荡频率有点高，懒得换大容量电容，就这么用吧，用示波器测量了一下，低速频率10HZ，高速频率30HZ，也行了，还有手动时钟呢。

拨码开关的ROM思量了半天，还是把开关焊反了，忘了ROM输出到主板中间有反相电路，拆下来重焊有点麻烦，也不影响使用，就这样子吧。

功能测试，把指令全部测试了一遍，挺好，全部通过，成功率还是挺高的，这次从硬件层面上终于理解了计算机到底是怎么工作的，多年来对计算机的模糊之处基本都豁然开朗，这次的成果真的值得，也理解了机器语言是啥，汇编语言是啥，回头想想看过的汇编语言的课程，都是蒙着一层窗户纸，这次做完这款cpu板，把窗户纸捅破了。花了几天的时间真值得。有兴趣的同好如果需要，可以联系我，资料免费提供。

还有点瑕疵，两块板子的对接位置有点错位，没注意连接器的封装中心不是在中心，偏了1.27mm，最后两块板子错位了2.54mm，不影响用，就这样了，如果有机会再做的话要改过来，就到这里吧！