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以文本方式查看主題 -  熊蓋站 (http://localhost/phpwind//index.php) --  硬體資訊 (http://localhost/phpwind//thread.php?fid=20&page=9) --  地球最強DIY！CPU也可以用純手工打造[圖] (http://localhost/phpwind//read.php?fid=20&tid=13272)

--  作者：kof --  發佈時間：2005 09 19 3:25 PM --  地球最強DIY！CPU也可以用純手工打造[圖] 強！用集成電路手工打造CPU 　　在如今越來越靠程序化、流水線作業來完成生產的製造業中，想找一件手工打造的產品，真是越來越難了。   好在當今社會中，還是有一些強人在孜孜不倦的在完成著心中的『完美DIY』夢想。因此也使我們多了一些大開眼界、崇拜和嚮慕的機會。   看看上面這張圖，究竟是個什麼東東呢？可能有人會說，這不過是個大學生用的實驗儀器吧。但細心的朋友則肯定已經看到這個東西下面的『Magic-1 Homebrew CPU』字樣了。   難道這真的是一個CPU？請趕快閉好你張大了的嘴巴。讓筆者來告訴你答案：的確是！這是一個名字叫Bill Buzbee的朋友用200多塊74系列的TTL集成電路通過純手工製造的CPU。   這個神奇的Magic-1，就是由一個名叫Bill Buzbee的傢伙手工打造的CPU。而Magic-1也是基於這個CPU製造的計算機的名字。有意思的是，『製作Magic-1的念頭是在一次午餐中冒出來的』，Buzbee說。   Buzbee是一位編譯器作者。但他為自己不熟悉CPU的實際工作而感到鬱悶。因此想到了親自動手來作一個CPU。Buzbee在大學時候沒有學過任何電子類的課程，而且對於晶體管、電阻、電容等也只是一知半解。不過他的朋友Ken想到有一本老雜誌曾經介紹過如何使用TTL集成電路來製作極其簡單的CPU，並推薦他去看一看。一周後，Buzbee找到了這些文章，並全部讀了一遍。然後在下一次午餐上，Buzbee對Ken說起決定自己打造一個CPU。Ken說：『為什麼不呢？』於是，Bill Buzbee的Magic-1項目拉開了序幕－－ 很強！純手工CPU製造編年大史記   2001年12月6日 Buzbee開始寫項目日誌，並為自己制定了一張艱難但還算樂觀的日程表   2001年12月18日 完成錯誤處理和中斷機制的基本設計   2001年12月29日 完成微代碼的第一輪設計   2002年1月6日 完成了Magic-1模擬器，可以對調用/返回指令序列進行跟蹤   2002年1月8日 模擬了Fibonacci函數，並豐富了軟件接口約定   2002年1月13日 Magic-1彙編器（qas）成形   2002年1月18日 決定是選擇大尾數法還是小尾數法表示整數的字節順序，最終選擇了大尾數法   2002年2月28日 在模擬器中完成了頁面錯誤機制   2002年3月9日 決定使用普通電線來進行連線   2002年6月3日 對指令集架構進行了意義重大的改變   2002年6月4日 用C語言編寫了Fabonacci程序並編譯為Magic彙編程序   2002年6月22日 改用分立的數據和代碼地址空間   2002年6月25日 設計用於多進程的上下文環境切換   2002年7月12日 完成對微代碼的重寫工作   2002年8月13日 放棄對rotate指令的支持   2002年9月11日 上了Gil Smith的一堂電子電路課程   2002年9月22日 從eBay上買了板材和外殼   2002年的其他日子 向Ken Sumrall請教如何使用寄存器，從他那裡學到了Ohm規則   2003年3月30日 從Jhon Doran的D16/M中得到了靈感，完成了ALU/寄存器板的架構   2003年4月13日 完成控制板的架構   2003年4月14日 思考前面板的架構   2003年5月3日 第一輪架構設計完畢   2003年5月6日 將構建環境從Linux一直到Windows   2003年5月16日 構思新的Magic-1模擬器   2003年5月27日 在新的模擬器上成功運行了Fibonacci程序   2003年6月3日 完成了新的彙編器功能   2003年6月21日 Magic架構驗證和測試用例達到了100%覆蓋率   2003年6月23日 Alistair Roe通過email提出了Magic-1外殼的構想   2003年8月3日 將LCC（C編譯器）一直到了Magic上   2003年8月10日 在模擬器上成功地實現了Fibonacci程序的C語言版本 （這一天是Buzbee的生日）   2003年8月27日 從David Conroy那裡學到了信號完整性   2003年9月18日 決定使用普通的帶皮電線進行連接（奇怪，前面已經決定一次了）   2004年1月3日 完成了全部的設計工作，開始製作   2004年1月18日 Magic-1有了第一次心跳   2004年1月26日 前面板完成   2004年2月9日 內存板完成   2004年2月20日 EPROM子板完成   2004年2月26日 設備板完成   2004年3月7日 微代碼序列成功運轉   2004年3月9日 執行了第一條指令   2004年3月19日 控制板完成   2004年4月8日 嘗試發佈前期的工作   2004年4月12日 ALU/寄存器板完成；同日被告知，發佈嘗試失敗   2004年4月13日 Magic-1成功運行了Fibonacci程序！   2004年4月25日 Dave Conroy的測試會話發現了不真實的內存碎片   2004年5月3日 Magic-1能『說話』了   2004年5月8日 運行『Sieve of Erasthones』基準   2004年5月16日 完成了IDE接口，Alistair Roe完成了外殼設計   2004年7月23日 發佈基本架構   2004年9月12日 用戶模式程序可以工作   2004年9月15日 運行『Dhrystone』基準   2004年9月22日 使用copy-on-write實現了fork()   2004年10月23日 Magic-1的Dhrystone得分達到了384（0.25MIPS）   2004年10月31日 運行Colossal Cave Adventure   2005年4月9日 Alistair Roe設計的外殼到貨   2005年5月13日 Magic-1的硬件設計完畢 非常強！純手工CPU的廬山真面目 實物照片大曝光，已經在工作狀態…… 鏤空的頂板，可以看到內部的照明藍光，非常絢麗   學過數字邏輯和數字電路的朋友一定知道，通過使用TTL門電路，的確是能夠實現一個CPU的；筆者在大學時也曾在軟件上使用74系列芯片模擬過功能非常簡單的CPU。然而，Buzbee朋友搞得這個傢伙卻是一個功能完全的CPU，我不知該如何形容它的功能，我本想說『麻雀雖小，五臟俱全』，但是…… 這小朋友抱著DIY出來的CPU，不知道心裡是個什麼滋味呢？   這款『家釀』CPU可以支持完整的硬件地址轉換、內存影射IO和DMA，並且支持多進程，主頻『高達』3MHz；該CPU採用8位地址總線，每個進程擁有128K地址空間，其中包括32個2K的數據頁和32個2K的代碼頁，這些地址影射到22位的物理地址空間中，如果算上外部設備的地址空間就是23位物理地址空間。 重來沒有這麼強過！手工電路板特寫圖秀 ALU/寄存器板的元件面 ALU/寄存器板的連線面 控制板的元件面 設備板的元件面，注意中間有一塊鋰電池 大特寫！背面連線的局部圖   怎麼樣？夠強的吧？這還不算什麼，這個Buzbee還用這個CPU組裝了一台微型計算機，名字也叫Magic-1。 可實現Telnet服務功能   這台計算機包括兩個串口和一塊20M的1.3吋硬盤和另一塊30M硬盤。最讓人『乍舌』的事，這位朋友還將這台計算機做為一個Web服務器，同時支持Telnet會話（雖然只支持一個會話）。哦，還有，為了讓這個系統能夠跑起來，Buzbee還為它準備了一個C編譯器！   編者寄語：如此強人，實在不多見！我們一定要記住他！因他的存在，我為DIY而感到自豪。

--  作者：abin --  發佈時間：2005 09 19 5:01 PM --   這真的是太厲害啦

--  作者：粉嗆 --  發佈時間：2006 01 14 4:00 PM --   ...........手會抽經ㄅ

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