CPUの創りかた
実際にパーツを用いながらCPUを構築していく
文章が軽妙でサクサク読める
どちらも一冊でCPUを理解できる、というわけではないがハード・ソフト両面から知識を相互補完できる部分もある
ohbarye.icon 0,1っていうけど実際には電圧の高低だよね、とか
(制作のために当然だが)実際の製品やメーカーにまで言及しているのでコンピューターを支えている企業のイメージが広がる
前半は電子工作に関する記述が中心なのでソフトウェアエンジニアがCPUの動作原理や設計について詳しく知りたい場合はChapter 6以降を中心に読むと良さそう
Chapter 6 CPUの設計準備
機械語の知識
CPUのbit数とは何か
演算やデータ移動の単位が決定する
本書では4 bit
レジスタの個数
CPUの命令フォーマットの決め方
本書では8 bitで構成
前半4 bitが命令(オペレーションコード)
後半4 bitが即値(イミディエイトデータ)
ROM
8 bit * 16、最大16行の命令が実行可能
ジャンプ命令
キャリーフラグを使用して条件分岐する
Chapter 7 1bitCPU
フリップフロップ
クロックに接続し、次のクロックサイクルが来るまでデータを保持する回路
クロックはシャッターボタンのようなもの
Chapter 8 ALUとプログラムカウンタ
全加算器の設計
Chapter 9 命令デコーダ
命令を解釈し、具体的な作業に噛み砕く
現実
実際にはこのように細かい部品を組み合わせてCPUを設計・実装することは現代ではほぼない
ロジックをプログラムで制御できる
設計・制作・修正のコストが圧倒的に低い
とはいえ、あとがきにあるように「ブラックボックスを1つ減らす」という点で意義ある
実践記事