Nand2tetris

こんにちは！今日はデジタル回路？の話題で更新します。"？"となっているのは、今回は直接回路設計を行う話題ではないためです。 この記事ではコンピュータをテストするときに使用するテストプログラムについて考えていきたいと思います。やはりテストなので、あまり複雑すぎずそれでいて機能を広く試せるようなプログラムを設定したいものです。そこで、今回は独りよがりにならずに、同じことをしている方のテストプログラムを参考にしてみることにしました。 github.comこの方のテストプログラムを見てみると、単純に1~10まで足した合計を求めているようです。 これなら確かに、レジスタやメモリへの保存、そして分岐命令の…

こんにちは！今日はデジタル回路の話題で更新します。今回は、これまで何回かの更新(関連記事はこの記事の最後に貼っています)で悩んできたCPUの検証を終わらせてしまいます！ というわけで、長かったテストベンチもこれで終わりです。前回はプログラムカウンタの値がおかしくて、命令を読みだせなくなっている所で終わりました。 次の値が持ち越せていない次のサイクルでカウンタの値が引き継げていないので、load関連の記述を見てみると... PC pc0(outA, loadpc, true, reset, clk, pc); ありました！カウンタのロード可否の入力(前から3つめ)がtrueとなっています。tru…

こんにちは！今日はデジタル回路の話題で更新します。今回は、以前より実装を進めていたCPUの検証を行っていきます。この検証のおかげで、今までの僕の実装がまぁまぁボロボロだったことが判明しました(|||O⌓O;) なんか色々と詰まっていることを察してもらえれば...という内容になっています。 というわけで、以下の三本立てになります。 これはいけない！過去記事のコードがミスっていた件について 突然変わった.cmpフォーマット 検証開始！なんもわからん！( ๐_๐) これはいけない！過去記事のコードがミスっていた件について 回路シミュレータであるmodelsimには、文法的に正しいかチェックしてくれる…

こんにちは！今日はデジタル回路の話題で更新します。今回は、検証をするためにとりあえずコンピュータを仮組みしてみました。 こんな構成過去記事で載せた通りに組んでいきます。といっても、これまで実装してきた部品をただ繋げるだけなので非常に単純です。ソースコードも短くて、以下のようになります。 module computer ( input clk, reset ); wire [15:0] inst, datain, writedata; wire [14:0] pc, dataaddr; Memory ram(inM, clk, loadM, addressM, outM); // ブログだとなぜ…

追記2:8/7にソースコードのミスを修正いたしました。 追記:7/31にソースコードのミスを修正いたしました。 こんにちは！今日はデジタル回路の話題で更新します！今回は！ついに！CPUの実装を行っていきます！ このコンピュータ自作プロジェクトの中でも非常に大きな制御回路になります。そう、いわば、"頂き"みたいな(｀-ω-´)ｷﾘｯ✧ かなり大きな回路ブロックなだけあり、いつものように回路図を作るのがかなり面倒です。ｵｲｯ!!( ´Д｀)っ))Дﾟ)・∵. なので、参考になりそうな画像を引用させて頂きました。 CPUの実装参考元:architecture - What should happen…

こんにちは！今日はデジタル回路の話題で更新します。今回はソースコードは無く、ALUまで設計が完了した今、今後どのように設計していくかを図とともに書き起こしてみるつもりです。 16bitのALUができたら、まずはCPUの設計ですよね。 Nand2tetrisの本で紹介されているHack機械語が動作するように、ALU周辺にデコーダ回路を繋げていくつもりです。次に、プログラムを保持するためのROMですね。普通のPCで言うと、ハードディスクやSSDなどと言われている部分です。 実は、これはもうできていて、過去記事のromの回で実装しています。 in-reality.hatenablog.com ここの…

こんにちは！今日はデジタル回路の話題で更新します。今回は、ようやくALU(演算装置)の検証を行います。 ALUはCPUが様々な演算を行う要のデジタル回路です。 過去記事からのつながり 確か、設計自体は20日以上前にしたはずです。in-reality.hatenablog.com なんか次回には検証するとか言ってますね🙄 もうずいぶんと期間が開いてしまいましたが、案外検証までに手順があったためです。(サボってた方が多いよーな(;'∀'))前回テストベンチで検証した際には結構あっさりと実行していましたが、実は テストベンチを書く ALUの理論値を取得する という二つの作業が必要でした。そこで、前回…

大学同期と遊ぶための東京行き新幹線の車窓より 仕事 ふりかえり 退職活動 抱負 趣味 ふりかえり M春麗プレイ Ｍリリープレイ 視聴 抱負 健康 ふりかえり 抱負 読書 ふりかえり 抱負 ブログ ふりかえり 抱負 総括 仕事 ふりかえり 新卒でお世話になった会社から転職をしました。職種は変わらず製造業組込みソフト開発者ですが、業界/人間関係/居住地が変わり、仕事と生活の両方が変化しました。戦力になれるよう、「会社方針/体制の理解」「ドメイン知識の基礎学習」「担当製品の理解」「開発プロセスの理解」「人間関係の構築」を意識的に進めました。本年で最低限のレベルには到達できたように思います。変化の大き…

nand2tetrisの第二版が発売されました。 コンピュータシステムの理論と実装 第2版 ―モダンなコンピュータの作り方 作者:Noam Nisan,Shimon Schocken オーム社 Amazon 早速買ったのですが、途中で読むのをやめるのが目に見えるようなので、やめないために読書メモを書いて都度公開しておきます。読書メモ自体は人に見せるために書いてるわけではなく、進捗を可視化するのが主な目的です。 まず何故この本を読もうとしているかというと、自分は特に大学などで訓練を受けたわけでもない独学プログラマであり、普段書いたプログラムがどのようにコンピュータで実行されているか全くわかってい…

Androidアプリ開発部の奥澤です。この記事はkubell Advent Calendar 2024（シリーズ1）12月2日の記事です。12月1日は日曜日のためお休みでした。 本日2024年12月2日は、書籍「コンピュータシステムの理論と実装 第2版 モダンなコンピュータの作り方」の発売日です[^1]。「コンピュータシステムの理論と実装」についてはご存知の方も多いと思いますが、NANDというコンピュータの最もプリミティブな構成要素からスタートし、CPU、仮想マシン、OSを作り上げるというものです。何と、その第2版が本日発売とのことです。 www.oreilly.co.jp 本記事執筆時点では…

注意：この記事の根拠は何もなく、主観的100%で書かれてます。 全ての文章に「私の偏見によると」をつけてお読みください。🙇 エンジニアのためのキャリア戦略 https://minegishirei.hatenablog.com/entry/2024/09/09/191542 🧑‍💼 エンジニアのキャリアパスについての偏見 🏁 ゴール エンジニアのキャリアパスについての客観的な記事は既に存在しますが、主観的な記事を作成することで新米エンジニアに寄り添った記事が書けるのではと思い至りました。 この記事は、エンジニアのキャリアパスを見つけるためのヒントを主観敵に提供する試みです。 どんなキャリアパス…

先日、初めての半導体設計を体験してきました！ 「一日で環境構築～回路～レイアウト～テープアプトまでを一気にやる」という素晴らしい企画で、大変貴重な機会だったこともあり、ブログに記載します。 ishikai.connpass.com 参加した経緯 バックグラウンド イベントの流れ 当日まで 当日 当日のゴール 当日の流れ 使用したツール 当日詰まった箇所 感想 参加した経緯 自作OS/CPUをやっているフォロワーさんが、8bit CPUをテープアウトしたという話を聞いていて、その中で「OpenMPW Shuttle Program」という仕組みを知りました。 yukium.hatenablog.…

水着ヴァルキューレメインのイベで，敵の開発元がエンジニア部で，その対処に泣きつかれたのかチヒロだったので久々のウタチヒ供給．双方の呼び方に公私の差と強烈な熱い友情を感じた．手持ちの語彙では少々表現が難しいし，誰もやってない概念の話ばっかしてるのでいつか解釈違いと刺されるかもしれない．拙作．黎明期を生きてた技術系先生とチヒロの技術雑談見たかったから書いた，誰の需要も満たしてないけど．『HardCode』(1/2) pic.twitter.com/tE9YQy1jtA— 芭蕉梶木 (@Basyo_Engineer) 2024年6月19日 前にハードに強い興味を持ったチヒロと，黎明期技術屋先生の概念…

前回の続きです。今回はコンピュータシステムの理論と実装（以下、nand2tetris本）の12章のオペレーティングシステムを実装してみました。 今回のコード 概要 1. Memory（メモリ操作） 2. Array（配列操作） 3. Math（基本的な演算） 4. String（文字列操作） 5. Output（スクリーンへのテキスト出力） 6. Screen（スクリーンへのグラフィック出力） 7. Keyboard（キーボード入力） 8. Sys（プログラム実行関連） 9. All（Pongゲームによる総合テスト） まとめ 今回のコード 下記、タグv0.0.5になります。 github.co…

はじめに コンピュータアーキテクチャ，および低レイヤー分野の名著『コンピュータシステムの理論と実装』──通称 Nand2Tetrisを一から読んでいって，一章ずつ感想とやったことを記述していく記事である．基本的に，サンプルコードとかを全部丁寧に実装していくつもりだ．完走するのだから．とりあえずハードウェアの部分だけを書く．www.oreilly.co.jp 実装の感想 github.com 私がどのようにハードウェアコードを実装したかはこのリポジトリの中身を見てほしい． 第一章 ブール代数の話．K専でやった内容と全く一緒だった．抽象化をやりましょうねと強く宣言している． NANDはプリミティブ…

紋別のカニの爪 はじめに 新冨です。 以前、続・会津大学のすすめで、会津大学のカリキュラムの問題点を指摘しました。 yutashx.hatenablog.com それはカリキュラム通りに勉強した場合、一通りの基礎科目を学び終わる前に研究室選択をしなければならない、という問題です。 この問題に対処するためには、カリキュラムの進行よりも早く独学で基礎科目を勉強する必要があります。 そうは言っても、学部1、2年生の間は授業科目が多く詰まっており、自主学習の時間を捻出するのも一苦労です。 貴重な自主学習の時間を下手な資料（Webの記事や本）に費やすのは本望ではないはずです。 そこで本記事では、私がコン…

Kariya Micro Maker Faireの一日目の出展者ミーティングにて，「愛知で初めて開催されるMFなので，刈谷市内の学校などにチラシ配りまくりました」と説明があった．東京や京都の大規模なMaker Faireでは聞いたことがない熱意を感じた． 刈谷市，特に刈谷駅の近くにはトヨタ傘下のデンソーの工場があるし，トヨタの工場もある．またほかにも工業系の会社が集中している．そんな感じで，技術関連のことには敏感に，熱意をもって市全体でイベントを盛り上げようとしているのではないかと思った．出展やスポンサーにデンソーやトヨタが出ている感じだった．奈良高専TechRingで出展した様子では，意外と…

前回のYAPC::Hiroshima 2023に続いて、今回もデザイン周りと当日運営のお手伝いをしてきた。 2/9-11まで、前日入りの二泊三日。アフターイベントにも参加したかったのだけど、残念ながら調整が難しかった。 当時は「小田原 Hameeの間」というホール*1の部屋リーダーだったので、メンバーになんとなく当日の流れを説明して役割を振って、自分は司会進行した。 司会進行といっても特にトラブルがなければ全トーク見られる。 各トークの感想 2024年冬のPerl お馴染みのcharsbarさんのPerlのアップデート。残念ながら急遽リモート登壇という形になった。 リハでは問題なかったのだけど…