Sequence Generator

Anchor Electronicsでオシロのプローブを買いに行ったのだが、なんと2個で1$の激安5V1回路リレーを発見した。最近、とある人に頼み込み秋月のリレーを買い足したのでしばらく持つが、SRAMを作るときにまた考えよう。

次はシーケンスジェネレータを作ろうと思う。昔Pentiumが出始めた頃、DOS/VマガジンにCPUがどう動作しているかの説明を読んだ記憶がある。1)fetch、2)decode、3)execute、4)storeのシーケンスで一つの命令を実行しているとのことだった。4つのパイプラインを持ってひとつずつずれて実行しているため、見た目1クロックで1命令実行されている。今回考えているCPUは、動作的にaccumulator型なので、データ読み込みとALUの演算をシリアルで行う、つまり1)fetch、2)decode、3)move、4)execute、5)storeの5ステートを発生させる、これがシーケンスジェネレータである。5クロックで1命令、クロックは5Hzなので1命令1秒と遅いが、まぁ速度上げたければクロック上げればいいのだ。
同時に、アドレスバスを使ってPCをインクリメントする、これは3ステップで完了する。SRAM書き込みを考えると5ステートで足りないが、SRAMの見通しが立ってないので後で考えることにする。
回路はone-hot state counterで、5ステート目の次に1ステートに戻るよう、リングにするかリセットする予定。

さて、このプロセッサは半導体を使わず、プリミティブなデバイスのみを使って構成すると決めた。気づいたのだが、このプロセッサは基本的に電位に対して対称である。つまり、電源の±を逆にしても完全に動作するはずである。動作確認用のLEDは光らないが。。。とにかく、真空管コンピュータでもECLでもCMOSでも不可能で、これはすごいアドバンテージではないか。唯一極性があるのは電解コンデンサだが、この優位性を示すため、無極性電解で構成しようと思う。