Sí, puedes construir una computadora desde cero. 4 bits es una buena opción, ya que utiliza considerablemente menos hardware (pero obviamente más de la mitad) de una computadora de 8 bits. El primer microprocesador disponible en el mercado, el 4004 , era un dispositivo de 4 bits. Su sucesor fue el 4040 , también un dispositivo de 4 bits.
En el campo de las computadoras caseras, 4 y 8 bits son la norma. Las computadoras de 16 bits son menos comunes, y nunca he visto una computadora casera de 32 bits. (Nota: estoy limitando esta discusión a los diseños donde toda la computadora está construida desde cero, es decir, no usan un microprocesador convencional; sin embargo, algunos diseños de homebrew usan el 74181 ALU de 4 bits , que se encuentra comúnmente en minicomputadoras como el PDP-11).
Aquí hay cinco computadoras de 4 bits que otras han construido. En tres de los ejemplos, los esquemas completos están disponibles.
Diseño de la CPU de cuatro bits, homebrew de 4 bits y esquema disponible
computadora de 4 bits creada a partir de transistores discretos diseño disponible
Cree esta CPU de 4 bits a partir de circuitos integrados TTL. diseño y esquema disponibles
APOLLO181 Procesador TTL de 4 bits hecho en casa y diseño disponible, utiliza 74181 ALU
computadora de 4 bits de Homebrew que utiliza circuitos integrados TTL solo en video de YouTube
Una de las primeras cosas que deberá hacer es averiguar el conjunto de instrucciones. Esta es la parte divertida, en lo que a mí respecta, mientras visualizas cómo tu computadora ejecutará tus programas. Con solo una ruta de memoria de 4 bits, seguramente necesitará algunas instrucciones de más de 4 bits. ¿Así que haces todas las instrucciones de doble ancho? ¿O usar instrucciones de longitud variable? Tú eliges.
Echa un vistazo a los conjuntos de instrucciones para las computadoras enumeradas anteriormente, además de las 4004 y 4040, para obtener ideas.
Hay un montón de ejemplos en el WebRing de CPU de construcción propia , que incluyen algunos más Computadoras caseras de 4 bits y de 8 bits y 16 bits. Incluso hay un par de computadoras de relevo.