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自作LSI

幼女でもできる自作CPUチップ (14) CPUチップのレイアウト

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、CPUチップの製造に向けて、CPUの各回路ブロックのレイアウトをおこなった。 ここまでの作業で、CPUに搭載する回路ブロックのレイアウトを全て終えることができた。あとは各ブロックの電源・GND線や、対応する信号線…

幼女でもできる自作CPUチップ (13) レジスタ・プログラムカウンタのLSI向けレイアウト

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、CPUチップの製造に向けて、命令デコーダとデータセレクタのレイアウトをおこなった。 今回は、残された回路ブロックである、レジスタとプログラムカウンタのレイアウトについて書いていく。 最初におさらいしておく…

幼女でもできる自作CPUチップ (12) 命令デコーダ・データセレクタのLSI向けレイアウト

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、CPUチップ製造前のテストとして、自作ALUチップの実装と評価をおこなった。 ここから本記事まで半年弱と、だいぶ間が空いてしまったが、「ALUチップ作ってなんか一仕事終えた感がでてきたし放置気味でいいか・・・…

幼女でもできる自作CPUチップ (11) 自作LSI(4bit ALU)の実装・評価

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、自作ALUの搭載されたLSIチップ用に、プリント基板を設計し、製造をおこなった。 今回はいよいよこの基板に自作LSIチップを搭載し、所望の機能が実現できるかArduinoを使って検証する。 まず、QFPを基板に手半田した…

幼女でもできる自作CPUチップ (10) 評価基板の設計・製造

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、自作ALUの搭載されたLSIチップの製造について書いた。 ついにこれで自作LSIが完成したわけではあるが、パッケージングされていないチップ単体(ベアチップ)やQFP品だけ手元にあったところでどうしようもないので、…

幼女でもできる自作CPUチップ (9) CPUテストチップ製造

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、CPU製造に先立って、その心臓部であるALUのレイアウトとデータ送付をおこなった。 そして今回は、ALUの載ったLSI製造について書いていく。よーーーうやく実際のLSIチップの製造である。 ここでLSIの製造工程につい…

幼女でもできる自作CPUチップ (8) ALUのLSI向けレイアウト

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、CPUを構成する基本の基本の素子である論理ゲートのレイアウトをおこなった。 今回は、これらの論理ゲートを組み合わせて、半加算器から全加算器、さらには、ALUのレイアウトを作っていく。 まず、NANDゲートとイン…

幼女でもできる自作CPUチップ (7) 論理ゲートのレイアウト

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、CPU内で演算機能を担うALUについて、論理ゲートレベルの接続図を示した。 これで、以前書いたCPUチップのデータパス図のうち、命令デコーダとALUについて、ゲートレベル表現が完了したことになる。 こうしてみると…

幼女でもできる自作CPUチップ (6) ALUのゲートレベル表現

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、CPUの中でもっともつよいもの、ALUの設計をおこなった。 ALUの構成要素のうち、AND演算器、OR演算器、マルチプレクサはゲートレベルの表現を示したが、加減算器は面倒なので先送りしていた。今回はこの加減算器のゲ…

幼女でもできる自作CPUチップ (5) ALU設計

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、CPUの命令セットに準拠した命令デコーダの設計をおこなった。 今回は、命令デコーダの出力に応じて種々の演算をおこなう、CPUの中でもっともつよいもの、ALUの設計をおこなう。 前回の記事に示した命令デコーダの出…

幼女でもできる自作CPUチップ (4) 命令デコーダ設計

前回の記事 ourfool.hatenablog.com では、CPUの具体的な構成や命令セット、つまりアーキテクチャを策定した。 そして今回は、第1回のフローに示したRTL設計をおこなっていく–––––つもりだったのだが、方針を変えて回路シミュレータを使い各回路ブロックの検…

幼女でもできる自作CPUチップ (3)

第1回の記事 幼女でもできる自作CPUチップ (1) - saginomiya1.5ourfool.hatenablog.com でおおまかな設計フローを示し、 第2回の記事では仕様設計をおこなった。 幼女でもできる自作CPUチップ (2) - saginomiya1.5ourfool.hatenablog.com 今回は、フローに示…

幼女でもできる自作CPUチップ (2)

前回の記事 幼女でもできる自作CPUチップ (1) - saginomiya1.5ourfool.hatenablog.com で書いた設計フローのうち、仕様設計が確定したのでこれについて書く。 まず、汎用レジスタは5bitとした。今回作るCPUは5bitのCPUということになる。プログラムカウンタ…

幼女でもできる自作CPUチップ (1)

世に自作パソコンという趣味がある。ATXやら何やらの規格パーツを組み込みオリジナルのパソコンをつくるとのことだ。コストや実用性、製作における満足度を鑑みると、非常によいものなのだろう。 一方で、自作CPUと呼ばれる趣味もある。専らHDLで記述したCPU…