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PROJEKTNOTIZEN / RECHNERARCHITEKTUR & IMGUI

8-Bit-CPU-Visualisierer & Dear-ImGui-Debugger

Interaktiver Ben-Eater-8-Bit-CPU-Simulator und Mikrocode-Debugger mit Dear-ImGui-Docking, OpenGL 3.3 und zyklengenauer Bus-Inspektion.

Ben-Eater-8-Bit-Architektur
Dear-ImGui-Docking-Oberfläche
Zyklengenaue Bus-Arbitrierung
OpenGL 3.3 & GLFW Desktop-App

COMPUTER ARCHITECTURE / IMGUI TOOLS

Echtzeit-Mikroarchitektur-Visualisierung & Einzelschritt-Debugger mit Dear ImGui

CPUdockingimgui erweckt den bekannten Ben-Eater-Steckbrettcomputer in einer modularen Desktop-Anwendung zum Leben. Entwickelt in C++ mit dem Dear-ImGui-Docking-Zweig und OpenGL bietet der Emulator Einblicke in interne Buszustände, Mikrocode-Steuersignale, Register-Latches und ALU-Berechnungen in Echtzeit.

01

Modulare diskrete Mikroarchitektur

Modelliert diskrete TTL-Logikbausteine als saubere C++-Klassen: Taktgeber, 4-Bit-Befehlszähler, Speicheradressregister (MAR), 16-Byte-RAM, Befehlsregister (IREG), zwei 8-Bit-Akkumulatoren (A/B) und ein Dezimal-Ausgaberegister (OUTREG).

02

Dockbare Dear-ImGui-Arbeitsumgebung

Nutzt die Multi-Viewport-Docking-Architektur von Dear ImGui. Analysefenster für Register, Buspegel, Speicherabbilder und Mikrocode-Steuerwörter können frei arrangiert und über mehrere Monitore verteilt werden.

03

Tri-State-Bus-Arbitrierung & Schritt-Debugger

Simuliert aktive Low-Enable- und Load-Steuerleitungen (EO, AI, BI, MI, RO etc.). Erlaubt Einzelschritte, variable Taktfrequenzen von 1 Hz bis 100 kHz sowie Haltepunkte bei gesetzten Carry- und Zero-Flags.

04

Rechenwerk & Befehlsdekoder

Berechnet 4-Bit-Addition und Zweierkomplement-Subtraktion mit Flag-Aktualisierung. Der Mikrocode-Zustandsautomat dekodiert SAP-1-Befehle (LDA, ADD, SUB, STA, LDI, JMP, JC, JZ, OUT, HLT) und hebt aktive Steuersignale farblich hervor.

Spezifikationen & Subsysteme

Architekturbasis
SAP-1 (Simple-As-Possible) / Ben-Eater-8-Bit-Steckbrettrechner
Programmiersprache
C++14 · Visual Studio 2019 / 2022 · C++ Standardbibliothek
Grafik & Fenster
GLFW 3.3 · OpenGL 3.3 Core Profile · Moderne Shader-Pipeline
GUI-Framework
Dear ImGui (Docking-Branch) mit speicherbaren Fensterlayouts
Speichersystem
16-Byte-RAM mit interaktivem Hex-Editor und Live-Änderung
Register & ALU
Akkumulator A, Register B, Befehlsregister, MAR, 4-Bit-ALU mit Flags

Bedeutung für Lehre und Hardware-Entwicklung

Verbindet abstrakte Mikroprogrammierung mit realer TTL-Schaltungslogik und liefert einen visuellen Teststand für das Verständnis digitaler Rechnerarchitekturen.