Bravo 8bit computer : assembler et comprendre son propre ordinateur 8bits

Bonjour,

Si le fonctionnement interne d'un ordinateur vous intéresse alors le projet "Bravo 8Bit Computer" vous intéressera au plus haut point.
J'ai dégoté un sérieux projet que je suis par ailleurs depuis plusieurs semaines :-)

Bravo 8 Bits computer

On y apprend comment re-créer un ordinateur en partant de rien avec des composants logiques!
On y découvre:

le bus de données,
le bus d'adresse,
le génération du signal d'horloge,
le Program Counter,
les registres A & B,
Les différents signaux de gestion
Le registre d'instruction,
l'unité Arithmétique et logique (ALU),
les opérations au niveau binaire/bus,
le MicroCode en ROM, sortie, etc
Avec cartes, schéma et explications en vidéo!

8Bits bravo Computer project

Spécification du projet

Le but est d'arriver à un système CPU minimaliste dont en voici les caractéristiques fixée par son créateur:

S'efforcer d'avoir une conception claire et la plus simple possible!
Architecture Von-Neumann (Wikipédia)
Un ordinateur dont le programme est stocké dans sa mémoire)
Bus de données 8 bits
Bus d'adresse 16 bits
64 instructions incluant branchement conditionnel, sous-routine, pile et opération sur les mots (Word, 16 bits).
32 KB RAM
Horloge configurable (jusqu'à 3.6 MHz)
Interface UART
- affichage terminal
- entrée clavier
- Entrée/sortie données
- Téléversement
512 KB Flash ROM & SSD
Permet d’accueillir
- OS (système d'exploitation)
- Outils logiciels
- Demo
- Jeux
Système de fichier SSD
16 signaux de contrôles gérant le fonctionnement et opérations sur l'ordinateur.
2 registres A et B
Unité Arithmétique et Logique (ALU)
- Adder (addition)
- Support nombre négatif (donc soustraction)
- 3 Flags: Negatif Flag, Carry Flag (report), Zero Flag
Empilable par conception
- Carte de 290 x 120mm
- Logique TTL 74HCxx
- Les composants également disponibles au format CMS
- Permet d'ajouter des modules complémentaires avec un adressage via un espace mémoire arbitraire.

En complément l'auteur à prévu les fonctionnalités avancées suivantes:

Editeur de texte natif
Assembleur natif
Cross-Assembler (Win10 ou Python) pour faire du copier/coller facilement depuis le terminal.

Source: cette vidéo Youtube

Architecture Von-Neumann

CC BY-SA 3.0 - Chris-martin - Wikipedia.org

L'architecture Von-Neumann est celle qui est encore employée aujourd'hui dans nos ordinateurs où le programme a exécuté est également stocké dans la mémoire de l'ordinateur.

L'unité arithmétique et logique s'occupe des opérations de base.
L'unité de contrôle prend en charge l'exécution des séquences d'instructions (c'est un peu comme le coordinateur)
La mémoire permet de stocker à la fois les données du programme et le programme lui-même.

Pour pourrez trouver des informations complémentaires et exemples instructifs sur l'article "Architecture de Von Neumann" publié sur monlyceenumerique.fr .

Evolution

Ce projet est basé sur ordinateur 8 bits de Ben Eater dont la capture est reprise ci-dessous:

ordinateur 8 bits de Ben Eater

Puis il est passé par une première version sur carte modulaire, encore un peu envahissant mais permettant déjà de tester la transposition de breadboard vers des cartes (modules) plus facilement à assembler.

Les prémisses du projet "8Bits bravo Computer"

Puis le projet "8bit Bravo projet" tel qu'il est connu aujourd'hui!
Un projet modulaire et évolutif --- les différents éléments pouvant être améliorés! Ce qui est déjà le cas par rapport au projet de Ben Eater.