めざせ4004! IC24個で電卓用CPUを作ってみた: Chapter 1-1 基本仕様

本書で紹介するCPUの仕様は以下の通りです。

• 名称：EX4-2024
• ビット幅：4bit
• 使用IC数：24個
• 演算機能：加算・減算
• ROM容量：最大4KB
• RAM容量：最大256語 (1語4bit)
• 命令形式：1命令2バイト (固定長)
• IPC：0.5 (1命令2クロック)
• クロック周波数：1kHz

このCPUを使って電卓を実現するために、今回は以下のようなI/Oユニットを作成しました。

• 表示装置：7セグメントLED 8個 (数値表示7桁&符号1桁)
• 入力装置：10キーパッド (総キー数16個)
• 使用IC数：15個

また全体へのクロック供給とリセット信号のためにCLOCKユニットが必要となります。

• 主クロック (CLK)：方形波1kHz。プログラムカウンタのカウントアップを司る。
• ハーフクロック (H0、H1)：方形波500Hz。命令周期を表す。
• 4分割クロック (Q0～Q3)：デューティー比25%、500Hz。命令周期を4分割したもの。
• 使用IC数：4個