学び直し27日目第二ラウンド：5章 コンピュータアーキテクチャ⑧：プロジェクト-Computer（5章終了）

記録

Memory と CPU ができたので、いよいよ Computer の HDL を実装した。拍子抜けするくらい簡単だったｗ。部品をきちんと用意できれば、コンピュータは簡単につくれるのだなぁ。けっこう時間かかったけど、楽しかった。HDL 書きたい。FPGA 使ってみたい。

Computer

// This file is part of www.nand2tetris.org
// and the book "The Elements of Computing Systems"
// by Nisan and Schocken, MIT Press.
// File name: projects/05/Computer.hdl

/**
 * The HACK computer, including CPU, ROM and RAM.
 * When reset is 0, the program stored in the computer's ROM executes.
 * When reset is 1, the execution of the program restarts. 
 * Thus, to start a program's execution, reset must be pushed "up" (1)
 * and "down" (0). From this point onward the user is at the mercy of 
 * the software. In particular, depending on the program's code, the 
 * screen may show some output and the user may be able to interact 
 * with the computer via the keyboard.
 */

CHIP Computer {

    IN reset;

    PARTS:
    // Put your code here:
    CPU(
        inM=inM, 
        instruction=instruction16, 
        reset=reset, 
        outM=outM16, 
        writeM=outwriteIntoM, 
        addressM=outAddressM15, 
        pc=outPc15
        );
    Memory(in=outM16, load=outwriteIntoM, address=outAddressM15, out=inM);
    ROM32K(address=outPc15, out=instruction16);
}

5章おさらい

• 機械語の仕様を理解できれば、ハードウェアの実装は割と容易。裏を返すと、ハードウェアは機械語の仕様に合わせて作られる。
• 機械語による命令には、A 命令と C 命令がある。A 命令はメモリアドレスや定数を A レジスタに読み込むための命令。C 命令は A レジスタ、D レジスタ、ALU を使って演算したり、PC の操作（inciment や jump）する命令。これら命令の各bitの意味を理解できれば、CPU の設計は割と容易（だけど根気がないとアカン）。
• メモリマップドI/Oを通じて、メモリマップの概念を理解できた。いじり方は RAM と同じだけど、いじる場所に応じて IO の操作や入力受付ができる。RAM 領域と I/O 領域を排他的に定義したもの、ざっくりいうと、どこをいじると何ができるのか定義したものがメモリマップ。

今日の筋トレ

酒飲んじゃったのでおやすみ。