پروژه پیاده‌سازی کامپیوتر پایه موریس مانو با VHDL 💻

معرفی پروژه

این پروژه به منظور پیاده‌سازی کامپیوتر پایه معرفی شده در کتاب "کامپیوتر پایه موریس مانو" با استفاده از زبان توصیف سخت‌افزار VHDL طراحی شده است. تمامی بخش‌های کامپیوتر پایه شامل ثبات‌ها، حافظه، گذرگاه مشترک، واحد محاسبات و منطق (ALU) و واحد کنترل به صورت جداگانه طراحی و پیاده‌سازی شده‌اند. 🚀

---

محتویات پروژه

فایل‌ها

1. register.vhd پیاده‌سازی ثبات 8 بیتی با قابلیت بارگذاری داده و ریست.

2. memory_unit.vhd حافظه RAM با قابلیت خواندن و نوشتن داده.

3. common_bus.vhd گذرگاه مشترک برای انتقال داده بین ثبات‌ها و واحد حافظه.

4. alu.vhd واحد محاسبات و منطق با قابلیت اجرای عملیات جمع، تفریق، AND، OR و NOT.

5. control_unit.vhd واحد کنترل برای تولید سیگنال‌های کنترلی بر اساس دستور فعلی و حالت سیستم.

6. cpu_top.vhd ماژول اصلی که تمامی اجزای بالا را به یکدیگر متصل می‌کند.

---

پیش‌نیازها

برای شبیه‌سازی و اجرای این پروژه نیاز به ابزارهای زیر دارید:

• نرم‌افزار ModelSim یا Vivado
• آشنایی اولیه با زبان VHDL
• آشنایی با مفاهیم کامپیوتر پایه (ثبات‌ها، گذرگاه‌ها، واحد کنترل و ...)

---

مراحل اجرا

ایمپورت فایل‌ها : تمامی فایل‌های VHDL را در یک پروژه جدید وارد کنید.

کامپایل پروژه : ابتدا فایل‌های جداگانه (مثل register.vhd و memory_unit.vhd) را کامپایل کنید. در نهایت فایل cpu_top.vhd را کامپایل کنید.

بررسی خروجی‌ها : اطمینان حاصل کنید که تمامی ثبات‌ها، حافظه و ALU به درستی کار می‌کنند و سیگنال‌های کنترلی صحیح تولید می‌شوند. ✅

---

مثال دستورات

نمونه‌ای از دستورها

• جمع: دستور با کد عملیاتی 0001.
• تفریق: دستور با کد عملیاتی 0010.
• AND: دستور با کد عملیاتی 0100.