FPGAに再入門しようと思いたちFPGAプログラミング大全Xilinx編第2版を頭からやっていく6日目

時期的にも良いので一人Advent Calendarで25日続ける

FPGAプログラミング大全ではCPUを作る方に行かないので今日からはCPUの作り方と合わせてやっていくことにする

4004等の実CPUの実装

【実装ボード】 Digilent Artix-7 35T Arty FPGA 評価キット
【OS】 Windows10
【IDE】 Vivado 2022.2

TD4の命令セットをまとめる

CPUの作り方に載っているTD4を実装できるように仕様をまとめる

bit7	bit7	bit6	bit5	bit4	bit3	bit2	bit1	bit0

上位4bitをオペコード、下位4bitをイミディエイトデータにする

命令	意味	オペコード
ADD A, Im	AレジスタにImを加算	0000
ADD B, Im	BレジスタにImを加算	0101
MOV A, Im	AレジスタにImを入れる	0011
MOV B, Im	BレジスタにImを入れる	0111
MOV A, B	AレジスタにBのデータを入れる	0001
MOV B, A	BレジスタにAのデータを入れる	0100
JMP Im	Imアドレスにジャンプ(絶対アドレスのみサポート)	1111
INC Im	キャリーフラグがない場合のみImアドレスにジャンプ（必ず加算命令の直後のみ実行）	1110
IN A	入力ポートからAレジスタに転送	0010
IN B	入力ポートからBレジスタに転送	0110
OUT B	Bレジスタのデータを出力ポートに転送	1001
OUT Im	データをそのまま出力ポートに転送	1011

今日はここまで