{"id":311,"date":"2025-10-03T19:08:08","date_gmt":"2025-10-03T19:08:08","guid":{"rendered":"http:\/\/techblog.auchmonoabspielbar.de\/?p=311"},"modified":"2025-10-03T19:16:35","modified_gmt":"2025-10-03T19:16:35","slug":"4-bit-prozessor-teil-3-hardwaresimulation","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/techblog.auchmonoabspielbar.de\/?p=311","title":{"rendered":"4 Bit Prozessor, Teil 3 – Hardwaresimulation"},"content":{"rendered":"\n

Es wird immer noch kein L\u00f6tkolben heraus geholt. Ich beginne damit, einzelne Teile zu simulieren. Da ich nur wenig Erfahrung mit dem Entwurf digitaler Schaltungen habe, ist nicht klar, ob die Teile auch so funktionieren wie sie sollen. Fehlersuche und Korrektur sind in der Simulation wesentlich einfacher als bei der echten Hardware. Und wenn sich eine Vorgehensweise als nicht realisierbar herausstellt, hat man weniger Verluste.<\/p>\n\n\n\n

Als erste \u00dcbung – insbesondere zur Einarbeitung in das Simulationsprogramm – habe ich mit der Addition\/ Subtraktion angefangen. Es gibt zwar eine komplette ALU als TTL Baustein, die ist aber nur schwer zu bekommen und deckt nur 90% meines Bedarfs ab. Deshalb habe ich mich entschlossen die ALU komplett selber aufzubauen. <\/p>\n\n\n\n

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Die 4 Bit Addition ist einfach, es gibt hierzu mit dem 74LS83 einen fertigen Baustein. Und mit geringen Zusatzaufwand kann man daraus auch eine Subtraktion machen. Hierzu muss man nur das zweite Eingabewort negieren (nicht einfach invertieren). Invertieren ist einfach mit XOR Gattern zu erreichen. Zum negieren muss aber dann noch eins abgezogen werden. Das geht aber auch \u00fcberraschend einfach indem man das carry in ebenfalls invertiert (in diesem Rahmen auch als borrow zu bezeichnen). Zudem muss bei der Subtraktion dann auch noch das carry out invertiert werden.<\/p>\n\n\n\n

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