2019.10.16
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トランジスタでCPUをつくろう!
トランジスタで8080をつくってしまおうというまさにびっくり仰天、狂気のプロジェクトです!
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見事にできましたら、もちろんTK−80モニタを乗せて、それからBASIC、CP/Mを走らせましょう!
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[第170回]



●CPUクロック発振回路

[第164回]でCPUクロックについて説明を始めたのでしたが、そのあとはずっとバイナリカウンタ回路の説明になってしまいました。
確かにCPUクロック回路の中心はバイナリカウンタ回路なのですが、CPUクロック発振回路はそのおおもとになるところですから、この辺りで書いておくことにします。

MYCPU80、MYCPU80Bと同様にトランジスタ版MYCPU80でもCPUクロックとしては74HCU04を使った水晶発振回路を考えています。
実は当初は水晶発振回路もトランジスタを使う回路にしようと考えて試作もしてみたのですが、なかなかにむつかしいところがあって、ちょいと悩みました。
なんたってコアもコア、肝心要の心臓部なのですから、ここがしっかりしていなかったら、それを中心にして数千個のトランジスタ回路が動くなんてことはできっこありません。

それで思いました。
8080だってZ80だってCPUクロックは外付けじゃありませんか。
それならトランジスタ版8080CPU回路だって外付けの水晶発振回路でもいいじゃないか。

というような思考過程を経て、オーソドックスな74HCU04による水晶発振回路に落ち着きました。
回路基板の設計上トランジスタ版CPUクロック回路に同居することになりますが、この部分はあくまでCPUの「外」という考え方です。

下は前回お見せしたCPUクロック回路基板のアートワーク図です。

左上に置いてある74HCU04と74HC74がその「外付け」のCPUクロック発振回路です。
下はその部分の回路図です。

4MHzの水晶を使う予定です。
なんたって数千個のトランジスタを使う回路になりそうなので、4MHzでは無理かもしれません。
そう思ったので74HC74を使って2MHzと1MHzに分周するようにしてあります。
ここはあくまでCPUの「外部回路」のつもりですから、「内部回路」のトランジスタによるバイナリカウンタ回路とは一線を画して、74HC74を使うことにしました。

トランジスタでCPUをつくろう![第170回]
2019.10.16upload

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