作ろう!CPU(ツクロウ　シーピーユー)

69 行のソースコードで設計する、超単純な 4bit CPU

[作ってはじめてわかる CPU のしくみと動き]

小学校で習ったことのある回路図から出発。計算のかわりに回路図に「矢印を描く」という方法で電気を理解します。ひたすら矢印を描くうちに、 CPU のしくみが理解できるようになります。
そして「ハードウェア記述言語」を使って CPU を完成させます。記述コードはパソコン上のシミュレーターで動かすことができますが FPGA 評価ボードがあれば作った回路を実際に動かすことができます。

本書は CPU の正体について説明し、さらにその周囲のモジュールとの関係性についても説明します。そうしてコンピューター全体の回路を見通しよく整理できるようになります。物理と情報科学のギャップを埋めることが、本書の真の目的です。

読者の皆様の頭の中で、学校で習った豆電球の回路図と情報処理装置としての CPU が繋がっていれば嬉しく思います。
学生・エンジニアに向けたコンピューターのしくみの解説書。

0 章 はじめに
Part 1 回路の基礎
1 章 電池と抵抗の論理回路
2 章 トランジスタと論理ゲート
3 章 ゲートの回路
4 章 ハードウェア記述言語
Part 2 CPU の材料
5 章 組合回路
6 章 真理値表のコーディング
7 章 D フリップフロップ
8 章 状態遷移の一般論
Part 3 CPU を作る
9 章 LED チカチカ回路
10 章 1bit のコンピューター
11 章 多重ワイヤー
12 章 TD4
Part 4 TD4 の先へ
13 章 コードの抽象化
14 章 高度なトピック
付録 力学系としての論理回路
0 章 はじめに

Part 1 回路の基礎
1 章 電池と抵抗の論理回路
2 章 トランジスタと論理ゲート
3 章 ゲートの回路
4 章 ハードウェア記述言語

Part 2 CPU の材料
5 章 組合回路
6 章 真理値表のコーディング
7 章 D フリップフロップ
8 章 状態遷移の一般論

Part 3 CPU を作る
9 章 LED チカチカ回路
10 章 1bit のコンピューター
11 章 多重ワイヤー
12 章 TD4

Part 4 TD4 の先へ
13 章 コードの抽象化
14 章 高度なトピック

付録 力学系としての論理回路