LEDだらけのCPU「TD4」

頑張ってはんだづけします!!!
その際、すべて本通りに実装するのではなく、独自な要素をたくさん取り入れます。

独自なポイント

LEDだらけ

見ての通りです。もちろん、正論理・負論理どちらの場合でも、論理が「1」の場合にLEDを光らせたかったので、プルアップ／プルダウンをうまく使い分けています。おかげで配線はごちゃごちゃに・・・

I/Oポートの追加

上でも少し触れましたが、I/Oポートを取り付けています。これにより外部デバイスの取り付けが容易に行えます。

ディスクリート7セグデコーダ

まさにこれが「外部デバイス」です。
回路右側に取り付けたI/Oポートから電源と信号を取得し、OUTレジスタの値(4bitバイナリ)を、16進数に変換して7セグ用の信号にデコードしています。標準ロジックさえ使わず、抵抗30本・トランジスタ20石・ダイオード100本弱をガシガシ組み合わせてつくりました。

クロック生成回路の高機能化

オリジナルでのクロック生成は、74HC14 シュミットトリガインバータを使用したRC発振回路になっています。
クロック周波数は1Hz／10Hz切り替え式ですが、それはRCのRをトグルスイッチで切り替える形となっています。
ですが、それではあまりにも単純すぎて面白みにかけるので、555や各種標準ロジックを組み合わせ、1Hz～256Hz／ステップ実行をプッシュスイッチ2つで操作できるようにしました。

Cフラグの挙動変更

オリジナルの回路では、Cフラグレジスタの入力がALUのキャリー出力に直結しており、命令の内容にかかわらずどの命令が実行されても必ずCフラグが更新されてしまう、つまり計算でない命令を実行した直後のCフラグの値は必ず0になってしまうのです。私の作品ではこれを改善し（とはいってもマルチプレクサを1個追加しただけでしたが）、計算命令が実行される時にのみCフラグを更新するようにしています。

ROMの効率的な配線

これは仕様の変更というわけではないのですが、割と大きなポイントです。
オリジナルとは異なり、皮膜線を殆ど使っていません。大量に余ったダイオードの足を有効利用して、3階建ての空中配線を実現しいます。