💻ハードウェア

ハードウェアとは

• 略してハード.
• 機械、装置、設備、部品といった物理的な構成要素.
• 電子工学科が勉強するやつ.

💻デバイス

周辺機器. コンピュータデバイス.

• 🔖ウェアラブルデバイス
• 📝デバイスドライバ: ハードウェアをソフトウェアから扱うモジュール.

電子回路

電子回路, ゲート.

論理ゲート

ブール関数を実現するための物理デバイス. ゲートをまとめたものを回路, チップという.

トランジスタ

2 値のデータ表現を電気で実現する物理デバイス. スイッチング技術.

• トランジスタ - Wikipedia

電気であることが一つのポイント. 別の物理性質を用いてゲートを作成することもできる.

NAND

もっとも基礎的な論理ゲート.

ブール論理

すべてのブール関数は NAND NOT をつかって表現できる. (AND, OR, NOT ) を含む.

• NOT (x) = (x NAND x)
• AND (x, y) = NOT (x NAND y)
• OR (x,y) = NOT (NOT (x) AND NOT (y))

NAND を実現した物理デバイスが自由に利用できれば, どのようなブール関数もハードウェアとして作成できる.

マルチプレクサ

ふたつ以上の入力をひとつの信号として出力する機構.

• マルチプレクサ - Wikipedia

マルチプレクサによって、ハード的に if 文を表現することができる.

算術ゲート

• マイコン入門!! 必携用語集 (6):CPU の中枢「ALU」を作ってみよう (1/4) - EDN Japan

順序回路

ひとつ以上のフリップフロップ回路が組み込まれているもの.

以下のような機能をもつ.

• 状態を保つ
• 状態を操作する

状態がかわるのは, クロックが次の周期に移行したとき.(c.f. 組み合わせ回路は即時)

フリップフロップ回路

順序回路の中でもっともプリミティブなもの. NAND とともに, もっともプリミティブなものとして考えられる.

フリップフロップ回路の実装方法はいろいろある. NAND から構築する方法もある.

プログラムカウンタ

論理算術ゲート (ALU)

論理ゲートと算術ゲートをあわせてひとつにしたもの.CPU の中核.

HDL

Hardware Description Language

• ハードウェア記述言語 - Wikipedia

VHDL

• Emacs VHDL Mode

Verilog

🔗References

• 📚コンピュータシステムの理論と実装(From NAND To Tetris)

👉Related

• 🔖組込み開発