Компьютер Ершова
Собери свой компьютер — от простых логических вентилей до работающего процессора
Начать обучениеЧто это такое
«Компьютер Ершова» — это интерактивный браузерный симулятор, который учит цифровой схемотехнике и архитектуре ЭВМ методом «снизу вверх». Вы пройдёте путь от соединения базовых логических вентилей до создания 8-битного процессора и собственной игровой консоли. Шаг за шагом конструируя память, мультиплексоры и АЛУ, вы не просто решаете наглядные головоломки — вы строите мост между аппаратным «железом» и программированием на ассемблере, навсегда избавляясь от страха перед «черным ящиком» вычислительной техники. А в третьей части вас ждёт язык описания аппаратуры Verilog — промышленный стандарт, на котором работают настоящие инженеры-схемотехники.
Что внутри
Да будет свет!
Источник → приёмник. Самый первый провод.
Отрицание
Инвертор НЕ из одного NAND.
Идеальная пара
Логическое И (AND) из NAND и NOT.
Хотя бы один
Логическое ИЛИ (OR) по де Моргану.
Строгий выбор
Исключающее ИЛИ (XOR).
Полусумматор
Сумма (XOR) + перенос (AND).
Сумматор
Полный: A, B, CarryIn → Sum, CarryOut.
8-битный сумматор
Каскад из 8 сумматоров. Шины.
Перекрёсток
Мультиплексор MUX: переключатель 2→1.
Замыкание
SR-защёлка из NOR. Основа памяти.
Умный запоминатель
D-триггер. Запись по фронту Clock.
Осязаемая память
8-битный регистр из 8 DFF. Светодиоды покажут байт.
Выбор операции
Мультиплексор выбирает результат: ADD, AND или OR.
Сердце математики
АЛУ: ADD, AND, OR, XOR, NOT, SHL, SHR.
Пульс системы
Ручной такт. Концепция Clock. Счётчик на LED8.
Счётчик команд
PC из регистра и АЛУ. Перебор адресов.
Анатомия дешифратора
Инструкция → сигналы управления.
ФИНАЛ: Компьютер Ершова
Harvard-процессор. Собери и запрограммируй!
Чему вы научитесь
Пошаговое обучение
47 уровней ведут вас от самого простого провода через логические вентили AND, OR, NOT, сумматоры, триггеры, регистры и АЛУ до полностью работающего 8-битного процессора. Каждый уровень открывает новые компоненты.
Визуальное программирование
Никакого скучного кода на старте. Только интерактивный холст: перетаскивайте элементы, соединяйте их, смотрите как бегут сигналы. Понимание схем приходит через руки — вы буквально видите, как работает каждый вентиль.
Настоящая архитектура
Вы соберёте процессор с Гарвардской архитектурой — отдельная память команд и данных, АЛУ с 8 операциями, регистры общего назначения, счётчик команд. Это не игрушка, а упрощённая модель реального компьютера.
Текстовое проектирование
После визуальных схем вы освоите структурный Verilog — текстовый язык описания аппаратуры. Научитесь описывать вентили, шины и модули так, как это делают инженеры в реальных микросхемах.
Как это работает
Собирайте схемы из логических элементов прямо в браузере. Перетаскивайте компоненты на холст, соединяйте их проводами и сразу наблюдайте результат. Встроенная система проверки сравнивает поведение вашей схемы с таблицей истинности — вы мгновенно видите, какие биты совпали, а какие нет.
Продвинутый уровень
Процессор — это не предел. ROM и RAM-модули, шины данных, дешифраторы команд, порты ввода-вывода — вы освоите все механизмы, из которых состоит настоящая вычислительная машина. Встроенный ассемблер позволит программировать архитектуру, которую вы собрали своими руками, а новые компоненты откроют путь к созданию периферии и игр.
Язык Verilog
Графические схемы уступают место промышленному стандарту. Текстовый редактор с подсветкой синтаксиса Verilog позволяет описывать цифровые схемы — от простого вентиля до полноценного процессора. RTL Viewer визуализирует вашу схему в реальном времени, а многофайловые проекты с вкладками дают возможность строить иерархические модули, как это делают настоящие инженеры в Apple и AMD.
Архитектура компьютера
Кульминация инженерного пути — проектирование блока управления, создание собственной системы команд (ISA), подключение периферии через Memory-Mapped I/O и сборка полноценного компьютера. Финальный проект экспортируется в ZIP-архив для прошивки на плату Tang Nano 9K — ваш процессор оживает в кремнии. Пошаговый раннер, виртуальные LED и переключатели, редактор ROM и RTL Viewer с drill-down делают отладку наглядной и инженерно честной.
ИИ-Наставник
В правой боковой панели вас ждёт ИИ-помощник. Он анализирует вашу схему, находит ошибки и задаёт наводящие вопросы, помогая разобраться самостоятельно. Если совсем сложно — покажет пошаговое решение.
Игровая экономика
За успешное прохождение уровней вы зарабатываете игровую валюту — Транзисторы. Ваш профиль инженера хранит историю всех побед. Но будьте осторожны: использование готового решения через подсказку списывает транзисторы с вашего счёта. Стимул думать своей головой!
Библиотека знаний
Чтобы пройти игру, не обязательно искать ответы на стороне. В Библиотеке собрано всё необходимое — от теории до практики:
- Гайды по уровням — пошаговые прохождения всех 47 заданий: от первого провода до инженерного дебага Verilog-схем
- Руководства по компонентам — даташиты 36+ элементов с таблицами истинности, описанием пинов и примерами применения
- Статьи по схемотехнике — 28 статей о логических вентилях, архитектуре процессора, ассемблере и не только
- Интерактивные демо-примеры — живые схемы 9 вентилей: переключайте входы и смотрите на выходы в реальном времени
Для преподавателей
Готовые материалы для внедрения курса «Компьютер Ершова» в учебную программу.
Методическое руководство
Подробная методичка: философия курса, аппаратная платформа, отладка, финальный проект «Эволюция CPU».
Презентация проекта
Короткий питч для администрации: ценность курса, образовательные результаты, профориентация.
Ershov Board
Техническое задание на лабораторную плату: компоненты, pin-mapping, шелкография, Ershov Loader.
Часто задаваемые вопросы
Что такое «Компьютер Ершова»?
Интерактивный браузерный симулятор, где вы шаг за шагом собираете 8-битный процессор — от вентиля NAND до программирования на ассемблере. Ничего скачивать не нужно.
Это бесплатно? Что нужно установить?
Полностью бесплатно. Работает прямо в браузере — никаких установок, регистраций или скачиваний. Откройте сайт и начинайте.
Кому это подходит?
Школьникам, изучающим информатику, студентам технических специальностей и всем, кому интересно понять, как на самом деле работает компьютер — от кремния до кода.
Чем отличается от NandGame?
«Компьютер Ершова» начинается с классической тройки вентилей (AND, OR, NOT), а не с одного NAND. Симулятор даёт реалистичный инженерный опыт: честная работа с шинами, адресным дешифратором и Memory-Mapped I/O. Встроенные учебник и даташиты помогают освоить схемотехнику без внешних источников.
Нужно ли знать программирование?
Нет. Симулятор рассчитан на полных новичков. Вы начнёте с простого провода, а к финалу сами напишете программы на ассемблере для собранного процессора.
Для кого эта игра
Школьники
Информатика на практике. Вместо сухой теории — живые схемы, которые можно потрогать мышкой.
Студенты
Идеальный тренажёр для курса «Архитектура ЭВМ». Все ключевые концепции — от вентилей до процессора.
Энтузиасты
Для тех, кто всегда хотел понять, как на самом деле работает компьютер от кремния до кода.
Это процессор. Спроектируй свой!