My_TD4CPU
参考 TD4 设计的 4 位 CPU：自己画 PCB、手工焊接，用 74HC 逻辑芯片搭寄存器和加法器，用拨码开关做 ROM。
- 数字电路
- 74HC 逻辑芯片
- PCB 设计
- 指令集
参考经典的 TD4 设计做的一块 4 位 CPU。主板和 ROM 板都是自己画的 PCB，寄存器、数据选择器和加法器全部用 74HC 系列逻辑芯片搭出来，程序靠拨码开关一位一位"写"进 ROM。
硬件
- 主板：REGA、REGB、PC、OUT 是四个 4 位寄存器（74HC161）；A、B 两个数据选择器（74HC153）决定 ALU 的数据来源；ADD（74HC283）是算术逻辑单元。输出接 4 个 LED 和两位数码管，时钟可以在手动单步和 1 Hz / 10 Hz 自动之间切换。
- ROM 板：12 字节，每个字节是一组 8 位拨码开关；地址由 74HC154 译码，数据经 74HC540 输出。
指令集
每条指令 8 位：高 4 位是操作码，低 4 位是立即数 Im。
| 指令 | 高 4 位 | 低 4 位 |
|---|---|---|
ADD A, Im |
0000 |
Im |
MOV A, B |
0001 |
0000 |
IN A |
0010 |
0000 |
MOV A, Im |
0011 |
Im |
MOV B, A |
0100 |
0000 |
ADD B, Im |
0101 |
Im |
IN B |
0110 |
0000 |
MOV B, Im |
0111 |
Im |
OUT B |
1001 |
0000 |
OUT Im |
1011 |
Im |
JZ Im |
1110 |
Im |
JMP Im |
1111 |
Im |
SEL_A、SEL_B 两路信号选择 ALU 的数据源，#LOAD0–#LOAD3 选择结果写入哪个寄存器，也就是分别控制源操作数和目的操作数。
测试程序
一个不断加 1 并输出的小程序：
0000 0001 ADD A, 1
0100 0000 MOV B, A
1001 0000 OUT B
1111 0000 JMP 0完整的指令真值表、跑马灯和数码管示例见 仓库 README。