4-bit işlemci inceleme ve iç yapı

4-Bit kullanılabilir on iki komutlu işlemci.

Evet, bu yazım alıntı(tasarım bana ait değildir ama makale evet kendime aittir) bile olsa sizlere bulduğum komutlu ve kullanılabilir bir 4-Bit işlemciyi göstereceğim.
Tasarım bir logic gate.io platformu içinde yapılmış.
ROM, I/O, ALU gibi üniteleri bulunmakta.
Yazma, taşıma ve genel komutları bulunuyor hazırsanız başlayalım.

On iki komuta sahip Bastian Born adlı kişi tarafından tasarlanmış 4-bit bir işlemciyi incelemekteyiz.
Aşağıda bir adet işlemcinin iç yapısının şeması bulunmakta.
Kendiniz inceleyebilirsiniz ama sizleri hayal kırıklığına uğratmamak adına canlı incelemeye açık bağlantı paylaşacağım.


Ekran görüntüsü 2022-05-04 175531.png


Üniteler ve detaylı bilgiler.

Sırasıyla bu 4-bit işlemci şu ünitelere sahiptir:
  • ALU.
  • Saat BUS ünitesi.
  • ROM.
  • I/O.
  • Fetch.
  • Diode.
  • Kontrol aşamalayıcısı(instructer).
  • Kayıtlıyıcılar(register).
  • İnput.
  • Output.
  • Çeşitli kontrol ve bellek yazmaç ünitileri.
Kullanılan ünitelerin bir kısmı mesela ALU modern işlemciler içinde dahi bulunmaktadır.
Yani, tasarım genel olarak eski bir 4-bit gibi durabilir ama tasarımcı Bastian Born tarafından eklenmiş.
Gerçek bir MHz veya GHz yapı yok neticede bir sanal ortam tasarımı.
Bence başarılı. Ama ilginçtir yedi yıl önce tasarlanmış.

Bu üniteler ne işe yarar sorusu basit bazıları toplama çıkarma bazıları sonuçların kaydı veya silinmesi.
Özünde matematiksel ve makine diline bağlı işlemler zaten işlemcilerin adı burada gelir.
Modern işlemciler ayrı bir durumdur onlar özel komutlar için komut setleri ve buna uygun özel tasarımları vardır.
Bu tarz ilkel işlemciler modern komut seti içermez.


4-Bit bir işlemciyi incelemek ve üniteler.

İşlemciler dışardan bakılınca basit bir ünite gibi durabilir.
Konuya dair bir bilginiz yoksa mekanik bir parça sanabilirsiniz.
Veya biraz bilginiz varsa silikondan yapılmış milyarca transistör içeren bir ünite.
Ama özünde silikondan yapılmış kendisine özel üniteler içeren milyarlarca transistöre sahip anlamlı bir ünite.

Bir işlemci tasarlanırken modern tasarımcı ve mühendisler çekirdek-bellek tutarlılığı ve çapraz mantık ile tasarlanan ürünün mantık işlevleri üzerinde durmaktalar.
Okuduğum ve araştırdığım İngilizce kaynaklar ve bilgi paylaşımı yapan şirketler genel olarak Intel ve eski bazı yarıiletken şirketlerine ait blog girdileri bazı bilgiler eski olabilir.
Ama böyle bir tasarımı detaylıca incelemek gayet hoş ve ilginç bir etkinlik.
İleriye dönük olarak gelecekte şema bulabilirsem sizlere 32-bit veya 8-bit bir işlemci göstermekte şu an listem içinde.


Canlı inceleme bağlantısı.

Sabırsız kişiler şimdiden makalenin bu kısmına bodoslama dalmıştır elbette.
Bu kısmı tamamen okuyarak açılacak olan sayfa içinde nasıl kontrol sağlanır öğrenmenizi tavsiye ederim.
Olsun, merak iyidir eğer bir çıkarımınız varsa bizle paylaşabilirsiniz.
Bağlantı:4-Bit işlemci canlı incele!

Açıkçası, sizlerin bu işlemciyi incelemeniz benim için önemli o yüzden makale içinde bağlantıya tıklayıp incelemeye başlayabilirsiniz.
İncelerken farenizin sağ tarafına basılı tutarak yukarı-aşağı veya sağ-sol dönüşünü yapabilirsiniz.
İyi eğlenceler!

Sayma modu için "clock" kısmından dalgalı frekans seçiniz stok olarak gelen ayar yeterlidir
Ayrıca, GHz ve iş sonucu arasında olan ilişkiyi görmek içinde "Ticks(N)" kısmında size verilen "4" değerini arttırıp incelemede bulunabilirsiniz.
Gene mantık kapılarını gözlemlemekte bunlar arasında.
Bundan sonrası sizin inceleme ve araştırma beceriniz.


Son olarak terimler için ayrılmış alan.

ALU: Aritmetiksel mantık ünitesi matematiksel veya mantıksal hesaplamaları yapar.
I/O unit: Modern işlemcilerin içinde de bulunan bu ünite girdi veya çıktı gibi basitçe tanımlanabilir daha karmaşık olmakla beraber ayrı bir makale konusu.
Clock unit: saat ünitesi işlemci saat/frekans hızını ayarlar.
Register ve bellekler ile yazmaçlar: Hafıza üniteleri ve kayıt birimleri yapılan hesaplama ve haraket sonuçlarını kayıt eder.
Girdi-Çıktı: giriş ve sonuçların kullanıcıya yansıtıldığı alan.
ROM: kullanıcı tarafından programlanmaya kapalı özel bellek.
Kontrol üniteleri: Belirlenen fonksiyonların doğrulunu tespit eder.
Yazmaçlar: Verilen sonuç(veri) yazımını belleğe yapan yazıcı veya ünite.


Kapanış.

Sizler için bir 4-bit işlemci inceledik ve terimlerin bilgisini verdik.
Kendiniz bu işlemciyi canlı olarak deneyebilirsiniz.
Bir çıkarımınız varsa yazmanız önemli inceleme sonuçlarınızı beklemekteyim.
İyi araştırmalar.
 

Yeni konular

Geri
Yukarı