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」
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。
- 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。