第3章 第2節 TD4の拡張方針

繰り返しになりますが、TD4は加算すら実用にならないCPUです。ですが、その問題を修正するためには命令デコーダーはもちろん、マルチプレクサなどの他の部分にも手を入れる必要があるため、元のTD4の原型を留めなくなってしまいます。つまり事実上のオリジナルCPUになってしまいます。

もしオリジナルCPUにするのなら、最初からTD4なんか無視して独自のCPUを作った方が筆者としては楽しいでしょう。しかしそれは僅か10個のICで作ると言うTD4の最大の特徴をボイコットする事でもあります。筆者はTD4の、たった10個のICで出来ているという点を高く評価しています。

そこで以下のような方針で拡張することにしました。

TD4を拡張する

最終的にTD4とは似ても似つかないCPUになるとしても、出発点はTD4から始めます。

あくまでも4ビットCPUとして拡張する

TD8のような安易な拡張はしません。TD4との命令互換性もなるべく保ちます。

必要なICは最小限に留める

TD4の最大の特徴をできる限り引き継ぎます。20個では多すぎると考えます。ただし入出力回路のICはCPUを構成するIC数には含めないこととします。

実用性を持たせる

加算しか出来ないとしても、まともな加算が出来るようにします。最終的には減算命令も追加します。そのためにIC数が増加してしまうのは止むを得ないでしょう。

明確な目標を定める

「CPUの創りかた」の失敗はCPUを作った後の目標を定めなかったことでしょう。CPUを作りさえすれば良く、どのようなことに使えるかは何も考えていなかったのです。そこで、TD4を拡張するだけではなく、きちんと使用できるCPUを目指します。

以上の方針に従い、まず本書ではTD4のROMアドレス空間を拡張します。