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.
💻コンピュータデバイス
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.
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
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