ネタバレ注意

概要

コンピューターシステムの理論と実装をちまちま進めている

第5章のMemoryチップを最初

MemoryチップのHDL その1

CHIP Memory {
    IN in[16], load, address[15];
    OUT out[16];

    PARTS:
    DMux4Way(in=load , sel=address[13..14] , a=do1 , b=do2 , c=do3 , d=do4 );
    Or(a=do1 , b=do2 , out=do12 );
    RAM16K(in=in , load=do12 , address=address[0..13] , out=mo );
    Screen(in=in , load=do3 , address=address[0..12] , out=so );
    Keyboard(out=ko );
    Mux4Way16(a=mo , b=mo , c=so , d=ko , sel=address[13..14] , out=out );
}

のように実装してテストもパスしたけど、これだとアドレス24577~32767へのアクセスでもキーボード入力が出力されてしまう。
しかし、図5-6には

...その他のアドレスにアクセスすることは無効である。

との記載があるので、アドレス24577~32767にアクセスしてもキーボード入力が出力されないようにしたい。

実装

address入力の下位13ビットのORをとって、1ならKeybordチップの出力を0にするという方法で実装した。

MemoryチップのHDL その2

CHIP Memory {
    IN in[16], load, address[15];
    OUT out[16];

    PARTS:
    DMux4Way(in=load , sel=address[13..14] , a=do1 , b=do2 , c=do3 , d=do4 );
    Or(a=do1 , b=do2 , out=do12 );
    RAM16K(in=in , load=do12 , address=address[0..13] , out=mo );
    Screen(in=in , load=do3 , address=address[0..12] , out=so );
    // アドレス制限
    Keyboard(out=ko1 );
    Or8Way(in=address[0..7], out=or1);
    Or8Way(in[0..4]=address[8..12], in[5..7]=false, out=or2);  // 不足ビットは0埋め
    Or(a=or1 , b=or2 , out=anyone );
    Mux16(a=ko1 , b=false , sel=anyone , out=ko2 );  // 全部0ならk01を使い、それ以外は0
    Mux4Way16(a=mo , b=mo , c=so , d=ko2 , sel=address[13..14] , out=out );
}

テストはパスするし、結局後続作業ではビルトインチップを使うのであまり意味はない。
でも気になったので実装できて満足。