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世界超强完美DIY 电子奇才五年全手工制作CPU

 西北望msm66g9f 2018-06-24


首先先给大家介绍下CPU的发展历程,CPU是Central Processing Unit(中央微处理器)的缩写,由运算器和控制器两部分组成,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及正在走红的64位微处理器。


第1阶段(1971-1973年)是4位和8位低档微处理器时代,通常称为第1代,其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。


第2阶段(1974—1977年)是8位中高档微处理器时代,通常称为第2代,其典型产品是Intel8080/8085、Motorola公司、Zilog公司的Z80等。


第3阶段(1978—1984年)是16位微处理器时代,通常称为第3代,其典型产品是Intel公司的8086/8088,Motorola公司的M68000,Zilog公司的Z8000等微处理器。


第4阶段(1985—1992年)是32位微处理器时代,又称为第4代。其典型产品是Intel公司的80386/80486,Motorola公司的M69030/68040等。


第5阶段(1993-2005年)是奔腾(pentium)系列微处理器时代,通常称为第5代。典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6、K7系列微处理器芯片。


第6阶段(2005年至今)是酷睿(core)系列微处理器时代,通常称为第6代。“酷睿”是一款领先节能的新型微架构,设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效,提高每瓦特性能,也就是所谓的能效比。


那么接下来就让我们一起来实现一个“完美DIY”梦想,使我们多了一些大开眼界、崇拜和向慕的机会。



上图为一个货真价实的CPU,细心的朋友则肯定已经看到这个东西下面的“Magic-1 Homebrew CPU”字样了。这是由一名Bill Buzbee的家伙手工打造的CPU。


Buzbee是一位编译器作者。但他为自己不熟悉CPU的实际工作而感到郁闷。因此想到了亲自动手来作一个CPU。


Hello summer
纯手工CPU的庐山真面目



实物照片大曝光,已经在工作状态……



镂空的顶板,可以看到内部的照明蓝光,非常绚丽。


学过数字逻辑和数字电路的朋友一定知道,通过使用TTL门电路,的确是能够实现一个CPU的;笔者在大学时也曾在软件上使用74系列芯片模拟过功能非常简单的CPU。


然而,Buzbee朋友搞得这个家伙却是一个功能完全的CPU,我不知该如何形容它的功能,我本想说“麻雀虽小,五脏俱全”,但是……



这小朋友抱着DIY出来的CPU,不知道心里是个什么滋味呢?


Hello summer
手工电路板特写图秀



ALU/寄存器板的元件面



ALU/寄存器板的连线面



控制板的元件面



设备板的元件面,注意中间有一块锂电池



怎么样?够强的吧?这还不算什么,这个Buzbee还用这个CPU组装了一台微型计算机,名字也叫Magic-1。



这台计算机包括两个串口和一块20M的1.3吋硬盘和另一块30M硬盘。最让人“乍舌”的事,这位朋友还将这台计算机做为一个Web服务器,同时支持Telnet会话(虽然只支持一个会话)。


哦,还有,为了让这个系统能够跑起来,Buzbee还为它准备了一个C编译器!


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