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自作CPU
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自作CPU

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みみみ•1ヶ月前

RISC-VのCPUを少しずつ作る順序を考える

この記事は「自作CPU Advent Calendar 2024」の21日目の記事です。 コンピュータのレイヤを下ると、そこにはCPUがあります。CPUはどんな機械なのか？何をしているのか？なぜ速いのか？これを理解する遠回りで直線的な方法は「CPUを作る」ことです。作ってしまえばお手のもの、安心してさらにレイヤを下れます。 はじめに RISC-Vは命令セットアーキテクチャの一種であり、仕様が公開されていて、自由に無料で改造、実装することができます。 RISC-VのCPUは、足し算やビット演算、メモリにアクセスする命令などの単純な命令をまとめた「基本整数命令セット」を必ず実装しています。例えばレ…

#CPU#自作CPU

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コンピュータとか•1ヶ月前

自作CPUを作る３．５　～NandGameでやってみた番外編～

kouemuです。 またしてもf**k_3についてです。 なんとめちゃ簡単に作れました。 なのでOSを実行できるようにもしました。 目次 演算装置 命令装置 CPU クロックのおすそ分け OSを実行できるCPU １．演算装置 演算装置 今回実装するものがあまりにも少なかったので演算装置をもとから一つにまとめました。概要は前回までのものをご覧ください。 ２．命令装置 命令装置 こちらも同じくなのですが、接続がぐちゃぐちゃですね。 NANDの実行を「100」に設定していますがこれを「110」に設定すれば少し接続の量を減らせると思います。 またやらかしてましたね。 ３．CPU では早速CPUを見てい…

#自作CPU#自作アーキテクチャ#自作PC#プログラミング#CPU#電子工作
コンピュータとか•1ヶ月前

自作CPUを作る３　～NandGameで設計をする２～

kouemuです。 回路を直せたので前回の続きを書きます！ 目次 演算装置１ 演算装置２ 条件分岐 統合演算装置 命令装置 CPU １．演算装置１ 演算装置１ これは入力が命令の2bit目、1bit目、0bit目とデータ1とデータ2になっています。 もし命令がx000ならd1をビットシフトして0bit目を0にします。 もし命令がx001ならd1をビットシフトして0bit目を1にします。 ※今気付いたけどここの判定ってxxx0かxxx1でよくない？ 出力はもしx110ならd2を、そうでないならd1をビットシフトした値を出力します。 ※後々判定するのでここの判定もxx1xでいいですね。 えーと．．…

#自作CPU#自作アーキテクチャ#自作PC#プログラミング#CPU#電子工作
コンピュータとか•1ヶ月前

自作CPUを作る２．５　～もう少し効率的なアーキテクチャ思いついた～

kouemuです。 こんかいは今まで作ってたCPUのf**kをもう少し効率的にしたf**k_3というものを思いついたので閑話としてやっていきます。 今回からは前回までのものをわかりやすくするためにf**k_4、今回のものをf**k_3と呼ぶことにします。 目次 アーキテクチャの概要 命令セットとアセンブル言語 コードの例 １．アーキテクチャの概要 f**k_3はf**k_4と似たような構成をしています。 できることは相変わらずNANDのみで、レジスタも２つです。 変わったことは入出力を限定的にしてより少ない命令セットでも同じようなことができるようにしました。 f**k_3は名前からわかる通り、…

#自作CPU#自作アーキテクチャ#自作PC#プログラミング#CPU#電子工作
コンピュータとか•1ヶ月前

自作CPUを作る２　～NandGameで設計をする１～

kouemuです。 前回の続きです。 今回はNandGameというサイトを使用して実際のCPUをシミュレーションします。 長くなるので記事を2つに分けます。 頑張ってついてきてくださいね？ 目次 NandGameについて 設計を便利にするやつを作る CPUを作るためのパーツを作る １．NandGameについて NandGameとはリレーというものをつかって最終的にはCPUを作れるやつです。 自分の好きな回路を作れたり、指示にあった回路を作ってhackアーキテクチャCPUを作ったりできます。 NandGameでリレーを使ってNandを作る画像 ここで問題が発生しました。 以前に作ったf**kアー…

#自作CPU#自作アーキテクチャ#自作PC#プログラミング#CPU#電子工作
コンピュータとか•1ヶ月前

自作CPUを作る１　～アーキテクチャを考える～

初めまして、kouemuと申します。 いきなりですがCPUを自作したいです。 今までに様々なCPUが作られてきました。例えば学習向けのhackや有名なintel,AMDなど．．． そんな感じのものを自分でも作ってみようと思います。 そこでまず初めに「どの命令をすればどのような動作をするか」というのを考えます。 つまり、CPUアーキテクチャを考えようってことです。CPUアーキテクチャについては他の人とかが説明してると思うのでここでは詳しい説明を省きます。 目次 CPUの概要 命令セット ロジックゲートについて アセンブリコード 1.CPUの概要 今回自作するCPUはhackという学習用CPUから…

#自作CPU#自作アーキテクチャ#自作PC#プログラミング#CPU#電子工作
Tanuki_Bayashin’s diary•2ヶ月前

【秋月電子】AKI-80を作ってみた

※なにか気になる点がありましたらコメント欄にご記入ください。また、工作や回路を製作する場合には、細かい作業などに対して、細心の注意を払われるようお願いいたします。【目次】 １．はじめに ２．製作 ３．あとがき １．はじめに 秋月電子通商のキット商品であるAKI-80を製作しました。（以下参照）資料１ akizukidenshi.com資料２ akizukidenshi.com 写真１ 完成したAKI-80ザイログ社のZ80とその周辺回路をいくつかのＩＣとSRAM、EPROMに収めた手のひらサイズのワンボードコンピュータといったところでしょうか。この記事では製作時のノウハウなどを簡単にまとめてみ…

#AKI-80#秋月電子#電子工作#Z80#自作CPU
Tanuki_Bayashin’s diary•2ヶ月前

1bitCPUの製作～プリント基板編

※なにか気になる点がありましたらコメント欄にご記入ください。また、工作や回路を製作する場合には、細かい作業などに対して、細心の注意を払われるようお願いいたします。【目次】 １．はじめに ２．プリント基板の設計 ３．部品の実装 ４．動画 ５．まとめ 付録 回路図と部品表のリンク先 １．はじめに 1bitCPUをプリント基板で組んでみました。実際作ってみると、それなりに手ごたえを感じました。プリント基板の設計や、はんだ付けで部品を実装したときの体験を備忘録として残しておくことにします。 写真１ 完成した1bitCPU※以前、ブレッドボードで組んだときの記事は次の通りです。 tanuki-bayas…

#自作CPU#TD4#電子工作#デジタル回路
天下一反省会！•3ヶ月前

【現在挑戦中】素人だけどCPU自作に挑戦してみる

先日、大学図書館をぶらぶらしているときに、”CPUの創りかた”という本を見つけました。CPUの創りかた作者:渡波 郁毎日コミュニケーションズAmazon表紙のメイドさんが気になって中をパラパラ読んでみると、ガチで1からCPUを基板上に実装する本（FPGAとかは使わない）のようです。いい機会なので、コンピューターに関する理解を深めるためにも、自作CPUに挑戦してみることにしました。 ちなみに私はCPUの動作の仕組みをほとんど知りません。「コンピューターは0と1の組み合わせで計算するんだ」くらいのふわっとした知識しか持っていません。はたしてそんなコンピュータ知識ほぼゼロの私でもCPUは自作できるの…

#電子工作#自作CPU#CPU