CPUのレジスタ

演算回路

CPUの記憶を司るフリップフロップ
それが分裂するように増えていくんですが、戻りに演算処理を仕込む回路も説明されています。

　演算が可能なCPUとして紹介されている回路　（本書P181 メカ式CPUより）

切り替えSWにより、そのままかNOTで戻りにするもの。
演算といっても足し算でもかけ算でもなく、デジタルの１ビット＝　１　か　０　なので、NOTです。１ビットにはこれ以外に演算はないですね。（よく考えると演算ってもともとはどういう意味なんでしょうね）　すごい演算です。

この演算回路の追加された回路ですが、切り替えSWの後に演算のNOTの三角が来ると考えた方があとあと理解しやすいと思います。
（これから作り進むCPUは、切り替えSWの後に演算回路がくることになるので）

これが、
　　　　　　演算の出来る１ビット記憶回路！（演算の出来るCPUのご先祖さま）

そんなこといわれてもなあ。。。偉大な回路なんでしょうか？

SWの切り替え

演算処理とは離れて、SWの切り替えです。

光センサ回路２　でもSWをデジタルゲートICで作るというのをやっていますが、ＸＯＲ論理の回路にたどりつきます。

単なる切り替えSWを、ゲートICで作ると複雑なＸＯＲ論理でゲートICがつながった回路になることで、電子回路らしいというか単なる切り替えSWだけどデジタルICになる。

これが難しそうに見える原因だけど　実際は単なる切り替えSWということがわかります。
４ビットに分裂してCPUのもとは、SWが加わり複雑（そうに見える）形に進化していく。

　SWで説明された回路　（本書P184）

レジスタが増えて、それをSWで切り替えること、これで各レジスタが記憶値をやりとりできるようになる。
これこそがCPUの基本動作で役割であること。。

そしてこの後、切り替えSWがデジタル回路になり演算回路が加わりCPUへ。いよいよ本格的なCPU動作のはじまり

一気に高機能となったCPUです。
この切り替えSWをICにする方法の説明などがあり、データセレクタ（切り替えSW）とフリップフロップが１つにまとまったちょうどよいICが出てきます。（というよりちょうど良いICとして使っています^^）

この２つが１つに収まっているということでCPU作りにはピッタリなはずですが、この先、読んで行くとどうも理解が進まない。
理解が進まない原因は、上の図は　１bit×４　のレジスタの変わりようです。A～Dレジスタが出てきています。

これが同じような図の　P189　実際の回路　では

　本書P189　ブロック図
SWがICになって同様の図ですが（これはALUが後ろについてる）

一気に４ビット単位のレジスタ＝Aレジスタ　と
上で
　　　　　　１bit＝Aレジスタ　

となっていたのが、
　　　　　　４bit＝Aレジスタ　

とレジスタの単位が4bitで一つにまとめられているけど同じような図で書かれている、、というのがスムーズな理解を妨げているようです。
呼び名もA～Dレジスタのままで、中身だけいつの間にか４ビット１単位のA～Dレジスタになっている。

どこでこんなスリ変わったの？　その境目がわかってやっと理解が進んできました。
読むだけだとなんとなくわかったような気になるが、信号を追っていくように回路を理解しようとするとなかなか複雑ですね、やっぱり。

このへんまで来ると頭をよくひねらないと理解が進まない。でも記憶をSWで切り替える流れがわかるとCPUが見えてくる。
もっと最初の方の１ビットCPUの説明に、

　　　　　　　そろそろCPUの正体がわかってきましたか？　要するに・・

とありましたが、このへんまで来てCPUがどういうものかやっとわかってきました。計算といってもCPUがやるのは、計算してそうで計算ではない　九九みたいな計算。

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