【更新中】这是一个8bit CPU！WLN08_03 - 嘉立创EDA开源硬件平台

这是一个由74芯片打造的8bit CPU！名为WLN08_03，硬件资源有32Byte ROM，8Byte RAM，8条指令，经典五级流水线，哈佛架构，可调主频，入门级8bit CPU，适合想了解CPU构造及运行原理的diyer。

工程更新中，各个模块正在测试，未最终定型，请勿打板（如果想自己研究也可自行魔改），敬请期待，点个关注等更新吧！

先大致讲一下该CPU的结构：大概有8个单独的模块，通过databus总线连接，core核单独控制各个模块，

sys_tick:系统时钟发生模块

alu:计算模块

work_reg:工作寄存器

prog_rom：程序存储器

pc/ir：程序计数器，指令寄存器等

core：CPU主核心，控制各个模块的逻辑

其它模块待补充。。。

工作原理待补充。。。

WLN08_03是WLN08_01的指令集精简版，为了更好的用独立74芯片复现出来而做的部分删减，早期WLN08_01能做到判断并跳转（相当于if），_03并没有这么高级的功能，只能执行顺序语句，没有分支跳转和alu比较。

WLN08_01框架图：

PROG_RAM

输入：addr[3:0] 地址选择    en：输出使能   databus[7:0]数据输出

功能：存储程序数据，只读

原理：使用8位拨码开关存储一字节，为了保持往上拨为1，往下拨为0的习惯，设计电路为选通该字节地址时输出要为高电平，但138为输出低电平有效，故选择238，拨码开关上方连接译码器输出，下方全部连接在一起并10K拉低连到数据输出缓冲器。地址选择部分由4片3-8译码器构成5-32译码器，数据输出缓冲器选择573，LE常为1，OE低电平输出有效。

work_reg

输入：addr[2:0]地址选择   cp:上升沿地址锁存  en：低电平输出使能  read:上升沿读数据  write:上升沿写数据   databus[7:0]:数据总线

原理：工作寄存器由8个573构成这8个573输出输出全接到总线上，读写部分实现：先使用一个寄存器锁存地址，由于573的LE是高电平锁存数据，OE是低电平输出使能，即可使用138控制OE，238控制LE，并分别使用译码器的输出使能来控制读写。由于这8个573的输入和输出是接在总线上的，所以138和238必须保证同一时刻只能有一片在工作。

读reg时序：addr地址提供>cp上升沿锁存地址数据>释放databus>read使能

写reg时序：addr地址提供>cp上升沿锁存地址数据>databus准备数据>write使能

PC：这个没啥好说的，两个161组成32进制计数器，并且有预置数功能可相应jmp跳转指令，输出提供给程序存储器PROG_RAM。

sys_tick：系统时钟模块，时钟源有555和MCU两种选择方式，频率范围1hz-10Khz，把时钟源输出的频率分频为4个顺序的step时钟，

T0-T3波形图如图：

ALU：计算模块共有四个运算模式：加，自加一，自减一，取反。原理自行理解，之后会说明。

目前进度：测试SYS_TICK系统时钟最高速度和波形情况--OK；测试PC计数逻辑时序--OK；验证ALU功能--OK；测试work_reg功能--OK；验证prog_ram--OK。

各个模块验证OK，正在设计core模块。

说出来你们可能不信，在某宝买到了假芯片了，573发热，02引脚反了，导致进度拖延。。。

没错，就是在优信买的，在这里排雷了，买元器件还是去立创商城买正品吧（lcsc打钱！）。

CORE设计：

指令集：目前设计10条指令如下，正在写Verilog，之后设计电路实现。

测试功能中：

慢慢更新。。。。。。