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周一,吕辰到计算机所领取了任务。
同时提交了芯片的设计方案,经过理论组的研究讨论,编程机最终采用了五芯片架构,通过总线连接,总线协议完全遵循昆仑工程的规则。
控制核心单独一块芯片,负责取指令、译码、执行控制流,是整个系统的大脑。
单独放一块芯片,可以集中优化控制逻辑,不受其他功能干扰。
运算核心又是一块芯片,加减乘除、逻辑运算都在这里完成。
与控制核心分离,让运算单元“专芯专用”,提高效率。
吕辰觉得这有点CPU中“ALU独立”的雏形了。
键盘输入管理用一块芯片,实行 I/O分离。
这个能理解,键盘扫描是典型的“慢速外设”,需要不断轮询或中断。
单独用一块芯片处理,可以让控制核心不用被键盘拖累。
输出和显示管理一块,让显示驱动独立。
荧光管阵列需要动态扫描刷新,占用的时间和逻辑不少。
单独一块芯片处理显示,符合“外设卸载”的工程原则。
最后是实行存储分离,因此暂存存储器是块独立的芯片。
这个年代毕竟寄存器数量有限,需要一个专门的“暂存区”来放中间数据。
用一块芯片做SRAM阵列,比用寄存器堆划算得多。
这个方案的妙处有三。
首先就是模块化设计,让芯片各司其职,五块芯片通过数据总线、地址总线、控制总线连接,形成一个完整的微型计算机系统。
控制核心是“大脑”,运算核心是“算盘”,键盘和显示是“手脚”,暂存是“草稿纸”。
分工清晰,逻辑严密。
其次是降低了单芯片复杂度,提升良率。