あなたCPUなんか創ってどうするのかしら?!

~あんたCPUなんか創ってどうするのよ?! Vol.4~

2019/4/14
技術書典6
池袋サンシャインシティ 文化会館ビル2F 展示ホールD「う11」

あなたCPUなんか創ってどうするのかしら⁈

第0章 はじめに

本書はTD4というCPUを拡張し、電卓を作成できるCPUを作り上げようというプロジェクトの第4弾です。

2016年に第1弾である「あんたCPUなんか創ってどうするのよ?!」を発表してから3年もかかってしまいましたが、ようやく電卓用CPUであるTD4EX4が完成しましたのでご紹介します。

写真1 完成したTD4EX4と、それを使用した電卓
写真1 完成したTD4EX4と、それを使用した電卓

  • ビット幅:4bit
  • 命令形式:1命令1~2バイト (可変長)
  • プログラム記憶領域:4KB
  • データ記憶領域:最大16語 (1語4bit)
  • 演算機能:加算・減算
  • 使用IC数:16個
  • クロック周波数:DC~1kHz

TD4EX4は純粋なCPUなので入出力などの機能が全くありません。実際に電卓を作成するために以下の周辺回路が必要となります。もちろん電源も必要です。

  • ROM:一般的な半導体のROM (28HC256を使用)
  • RAM:データ幅4bitの半導体SRAM (HM6148を使用)
  • I/Oユニット
    • 表示装置:3桁の7セグメントLED (最上位桁はマイナス表示およびエラー表示用)
    • 入力装置:テンキー
    • 使用IC数:8個
  • その他周辺回路
    • リセット回路 (TD4と同様に74HC14を使用)
    • クロックジェネレーター (SPG8640BNを使用)

全て合計すると28個のICを使用しています。ブレッドボードで作成ましたので写真1の通り見た目は酷いものですが、きちんと動作します。

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