Posso consigliare due libri volti a imparare la logica digitale:

Fondamenti di Logic Design del Dr. Charles Roth

Questo libro è inteso come libro di testo per una classe universitaria al primo anno di autoapprendimento sulla progettazione logica, ed è suddiviso in diversi piccoli capitoli con parti di autoapprendimento e problemi sul retro. Nell'introduzione, c'è un ordine consigliato per i capitoli. Alcuni capitoli sono opzionali, ma mi assicurerei di fare l'Appendice B (IIRC) che copre i circuiti di ingresso e uscita digitali, che dovrai affrontare.

TTL Cookbook di Don Lancaster

Se stai andando alla vecchia scuola, questo è il libro della vecchia scuola che desideri. Scritto negli anni '70, si concentra sulla logica TTL della serie 74xx, culminando in un progetto per costruire diversi circuiti per una "macchina da scrivere TV", che ti permette di digitare su un televisore. (Ho menzionato la vecchia scuola, giusto? Questo era quando i microcomputer a 8 bit come l'Apple II costavano centinaia di dollari, non alcuni $ 10 Arduino.)

Don Lancaster ha anche scritto un ricettario CMOS se si desidera utilizzare la logica CMOS serie 4000 ancora più lenta, che può funzionare con tensioni da 5 a 15 V, ma porta alla logica HCMOS a 5 V, che porta al moderno CMOS a bassa tensione e ad alta velocità.

La differenza principale tra questi libri è che FoLD ti fornirà gli strumenti di livello EE per farlo bene (come usare una mappa di Karnaugh per elaborare la logica dello stato successivo ottimale per una macchina a stati, che puoi quindi mappare a una PAL, GAL o logica discreta), mentre i libri di cucina si concentrano su tutti i trucchi per semplificarti la vita (come usare un gruppo di encoder / multiplexer 1 su 16 per codificare la tua logica combinatoria, quindi devi solo ricablare alcuni pin per correggere bug; chip più grandi, ma debug più semplice).

Una volta che hai finito, i libri di Computer Architecture avranno molto più senso perché li guarderai e saprai cosa sono un registro, un sommatore, un sottrattore, un moltiplicatore, una macchina a stati e un bus a tre stati e parti come i decodificatori di istruzioni e le unità di caricamento / memorizzazione non saranno così spaventosi perché saprai come suddividere grandi blocchi di progettazione in macchine a stati più piccole.

Quello che stai pensando di fare potrebbe essere realizzato con i chip MSI (Medium Scale Integration) della serie 74xx, come erano disponibili alla fine degli anni '70, e più facilmente con alcuni dei 74xx più recenti aggiunti all'inizio degli anni '80 . Se riesci a trovare un databook per questa serie, specialmente una successiva, a metà degli anni '80, che abbia pin-out e diagrammi logici, sarà inestimabile per tale impresa.

Se puoi guardare le specifiche per il 74LS374 e capire come potrebbe servire come registro a 8 bit, non dovrebbe essere troppo complicato vedere come potresti collegarli sui bus, quindi per poter spostare i dati tra di loro. Esamina il 74LS181 e puoi praticamente ottenere tutte le capacità matematiche della venerabile CPU 6502 a 8 bit in un colpo solo. La parte più complicata è il circuito di controllo per eseguire le istruzioni azionando sequenzialmente tutti i registri, i buffer e l'ALU nell'ordine corretto. Se hai seguito solo un paio di lezioni di EE, questo sarà probabilmente il tuo principale ostacolo.

Per orientarti con questo livello di progettazione, potresti provare qualcosa come "Microprogrammazione e architettura del computer" di Bruce Segee e John Field. Le copie usate possono essere acquistate a buon mercato da un certo venditore di libri in linea.

Questo potrebbe essere di qualche interesse: contenuto online gratuito di un corso universitario che copre cose come il diagramma a blocchi di una semplice CPU e l'implementazione dei vari pezzi, inclusi esercizi di laboratorio.

http: //ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-004-computation-structures-spring-2009/

La lettura dei libri di H&P è molto utile. Tuttavia, non si occupano delle cose EE. Quindi, ti incoraggio anche a completarlo con un libro che prenda le cose dal livello dei transistor in su, come Structured Computer Organization - Andrew S. Tanenbaum.

Una volta che hai un idea di come appare l'architettura di un processore, puoi riempire i dettagli con esempi tratti da vari libri EE, ad es progetti di sommatori, multiplexer, cambi, ecc.

Questo ti metterà sulla strada giusta.

Modifica Un altro libro utile è Logica e Computer Design Fundamentals di Mano e Kime , che è più un libro per studenti di educazione fisica che per studenti di informatica.

Open source in soccorso. Visita http://opencores.org/ e inizia a giocare con alcuni progetti, ad esempio puoi iniziare a imparare subito Verilog. Lavora sull'apprendimento dall'alto verso il basso poiché sei già un ragazzo di CS. (Tentando di prendere lezioni di circuiti digitali, andrai dal basso verso l'alto, il che sarà più difficile per te.)