SCAMP CPU：探索简单计算与微码编程的魅力
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/sc/scamp-cpu 项目核心功能/场景
SCAMP CPU，一个16位简单计算与微码编程处理器。
项目介绍
SCAMP CPU（Simple Computing and Arithmetic Microcoded Processor）是一款由个人开发的16位CPU。它是一款非常原始的处理器，不支持中断、没有内存管理单元（MMU），也没有权限级别的概念。SCAMP CPU运行在1 MHz频率下，高于此频率，CompactFlash接口将出现问题。它运行一个自制操作系统，搭配自制的编程语言和编译器，能够自主托管内核和所有系统工具。
这款CPU的环境类似于早期的Unix，但工作原理更像是CP/M。项目作者使用这款计算机完成了几乎所有的Advent of Code 2021挑战。
项目技术分析
SCAMP CPU采用Verilog硬件描述语言设计，其架构简单，易于理解和实现。CPU的指令集较为基础，所有指令都通过微码进行解码和执行，从而降低了硬件的复杂性。处理器总线、寄存器、地址和内存内容均为16位，指令的高8位用于选择操作码，低8位可用于小型立即数。
该项目不包含现代处理器中的许多高级特性，如缓存、中断、虚拟内存、直接内存访问（DMA）、权限级别、浮点运算等，仅保留了执行基本计算所必需的功能，这使得它成为一个非常纯粹的处理器设计实例。
项目技术应用场景
SCAMP CPU可以被用于教学目的，帮助理解计算机体系结构和汇编语言编程。它的简单性使得初学者能够更容易地掌握CPU的工作原理，并且可以用来编写简单的系统程序和游戏。此外，由于其设计上的简洁性，SCAMP CPU也非常适合作为嵌入式系统的核心处理器。
项目特点
- 简洁性：SCAMP CPU的设计极其简洁，没有任何不必要的复杂性。
- 可理解性：由于其简单性，使得CPU的原理和工作方式易于理解。
- 自主性：SCAMP CPU能够自主托管内核和系统工具，形成一个完整的计算环境。
- 自制工具链：包含自制编程语言和编译器，为用户提供了一个完全自制的开发环境。
- 实用性：通过参与Advent of Code挑战，证明了其实际的计算能力。
体验SCAMP CPU
想要体验SCAMP CPU的读者，可以通过访问在线模拟器来尝试。如果你希望在本地上运行，可以尝试在项目仓库根目录运行make -j命令进行构建。构建完成后，你可以进入kernel/目录，并使用./run命令启动模拟器。
如何参与
虽然SCAMP CPU可能永远不会“完成”，但作者列出了一系列未来的开发计划，包括硬件和软件方面的改进。如果你对参与这个项目感兴趣，可以通过电子邮件联系作者，或访问其个人博客获取更多信息。
学习资源
对于对计算机体系结构感兴趣的读者，作者推荐了Nand2Tetris课程和一系列相关的YouTube视频教程。此外，还有许多关于自制文本编辑器、UART接口和CompactFlash接口的博客文章和项目，可供学习和参考。
SCAMP CPU项目不仅是一个技术实现的展示，更是一次计算机科学教育的实践。通过这样的项目，我们可以更好地理解计算机的工作原理，并激发对底层系统设计的兴趣。如果你对CPU设计、汇编语言编程或嵌入式系统开发感兴趣，SCAMP CPU绝对值得一试。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
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