オール・トランジスタ4ビット・コンピュータ 「CPU1738」で製作した自律走行ロボット
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- เผยแพร่เมื่อ 5 พ.ย. 2020
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［読みもの］オール・トランジスタ4ビットCPUの製作とFPGA開発
ALU，レジスタ，I/Oなどをトランジスタ・レベルで手作りし，さらにFPGAにも実装
www.zep.co.jp/nbeppu/article/...
●内容
この技術解説シリーズでは，コンピュータの心臓部である「中央処理装置」(central processing unit：CPU)を実際に作りながら，その動作原理を学んでいきます(Vol.1～6の全6回を予定)．CPUキット“CPU1738”にはICをいっさい使っていません．すべての回路は個別(ディスクリート)部品のMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：MOS型電界効果トランジスタ)だけで構成されています．合計1738個のMOSFETを使って，コンピュータとしての動作を実現しています．このCPUの回路は単純なものですが，本質的な部分は一般的なCPUやマイコンと同じです．また，すべてトランジスタで構成されているためブラック・ボックス的な部分がまったくありません．これから解説する一連の内容を理解すればCPUやマイコンを応用した製品設計やプログラム開発において大いに役立つ知識が得られます．
●CPU1738の回路図
www.marutsu.co.jp/contents/sh...
●Index
Vol.1 ノイマン型CPUの設計
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Vol.2 CPUのレジスタとI/Oの設計
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Vol.3 Lチカで学ぶFPGA開発体験
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Vol.4 CPUのROM，PC，ALUの設計
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Vol.5 ステート・マシンと命令デコーダの設計
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Vol.6 CPUの全体統合とプログラムの実行
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●略歴
2011年 東京工業大学 工学部 電気電子工学科 卒業
2013年 東京工業大学大学院 理工学研究科 電子物理工学専攻 修了
2013年 株式会社アドバンテスト 入社
2016年 株式会社村田製作所 入社
2019年 リニア・テック 開業
●主な著書
（1）［VOD］Pythonで学ぶ やりなおし数学塾1【微分・積分】，ZEPエンジニアリング株式会社．
（2）［VOD］Pythonで学ぶ やりなおし数学塾2【フーリエ解析】，ZEPエンジニアリング株式会社．
（3）［VOD］Pythonで学ぶ マクスウェル方程式 【電場編】＋【磁場編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
（4）［VOD/KIT］初めてのソフトウェア無線＆信号処理プログラミング 基礎編/応用編，ZEPエンジニアリング株式会社．
（5）［VOD/KIT］実習キットでできる！ラズパイPico×Wi-FiモジュールでIoT超入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
（6）［VOD/KIT］実習キットでできる！ラズパイPicoでマイコン入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
（7）［VOD］確率・統計処理＆真値推定！自動運転時代のカルマン・フィルタ入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
（8）［VOD/KIT］確率・統計処理＆真値推定！自動運転時代のカルマン・フィルタ入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
（9）［VOD］故障推定から画像認識まで！「主成分分析」による最高性能AIエッジ 開発入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
（10）Pythonではじめる 数値解析入門 [Vol.1 Pythonの開発環境をインストールする]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（11）Pythonではじめる 数値解析入門 [Vol.2 グラフ描画ライブラリ“Matplotlib”で2次元のグラフを描く]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（12）KiCadではじめる プリント基板設計入門[Vol.1 KiCadをインストールする]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（13）KiCadではじめる プリント基板設計入門[Vol.2 電子部品の「シンボル」と「フットプリント」を作る]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（14）KiCadではじめる プリント基板設計入門[Vol.3 回路図の入力と基板のレイアウト]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（15）ラズベリー・パイPicoマイコン スタートアップ・マニュアル，ZEPエンジニアリング株式会社．
（16）ラズベリー・パイ Picoマイコン入門 C言語開発環境の構築，ZEPエンジニアリング株式会社．
（17）シリアル通信のデバッグに便利な“Tera Term”のインストール方法，ZEPエンジニアリング株式会社．
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（18）Zynq搭載ボードの決定版“Eclypse Z7”で始める高速信号処理システム開発[Vol.1 開発環境“Vivado”をインストールしてFPGA（PL）でLチカ]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（19）Zynq搭載ボードの決定版“Eclypse Z7”で始める高速信号処理システム開発[Vol.2.C言語プログラムでZynqの“PS”を動かす実験]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（20）Zynq搭載ボードの決定版“Eclypse Z7”で始める高速信号処理システム開発[Vol.3. PLによるディジタル・フィルタのサンプル・プロジェクトによる実験]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（21）GNU Radioで遊ぶ超高速ディジタル無線スタータキット“USRP B205mini-i”，ZEPエンジニアリング株式会社．
（22）確率・統計ロボティクス学習キット MZIP-01，ZEPエンジニアリング株式会社．
（23）統計数学と主成分分析によるビッグ・データの可視化とパターン認識，ZEPエンジニアリング株式会社．
（24）実験しながら学ぶフーリエ解析とディジタル信号処理[Vol.1 すべての基本となる三角関数から始める]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（25）実験しながら学ぶフーリエ解析とディジタル信号処理[Vol.2 STM32マイコンの開発環境を整える]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（26）実験しながら学ぶフーリエ解析とディジタル信号処理[Vol.3 「フーリエ級数」を利用して波形を合成する実験]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（27）実験しながら学ぶフーリエ解析とディジタル信号処理[Vol.4 「フーリエ級数」にもとづいて波形を分析する実験]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（28）BluetoothワンチップBM62で作る低雑音ワイヤレス・オーディオ[Vol.1 BM62の基本的な使い方]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（29）BluetoothワンチップBM62で作る低雑音ワイヤレス・オーディオ[Vol.2 ディジタル雑音の発生メカニズムと対策]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（31）オール・トランジスタ4bit CPU製作とFPGA開発[Vol.1 ノイマン型CPUの設計]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（31）オール・トランジスタ4ビットCPUの製作とFPGA開発[Vol.2 CPUの設計]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（32）オール・トランジスタ4ビットCPUの製作とFPGA開発[Vol.3 Lチカで学ぶFPGA開発体験]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（33）オール・トランジスタ4ビットCPUの製作とFPGA開発[Vol.4 CPUのROM，PC，ALUの設計]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（34）オール・トランジスタ4ビットCPUの製作とFPGA開発[Vol.5 ステート・マシンと命令デコーダの設計]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（35）オール・トランジスタ4ビットCPUの製作とFPGA開発[Vol.6 CPUの全体統合とプログラムの実行]，ZEPエンジニアリング株式会社．
（36）電子回路のキホン 要点マスタ50，トランジスタ技術，2015年5月号，別冊付録，CQ出版社．
（37）情熱のフル・ディスクリートFMラジオ，トランジスタ技術，2016年1月号 特集 第5章，CQ出版社．
（38）本質理解！万能アナログ回路塾，トラジスタ技術，2017年9月号，連載，CQ出版社．
（39）初等関数と微分・積分，2019年，CQ出版社．
（40）月着陸船アポロに学ぶ確率統計コンピュータ，トランジスタ技術，2019年7月号 特集，CQ出版社．
（41）大解剖！CPUはこうやって動いている，トランジスタ技術，2020年5月号 特集，CQ出版社．
■企画・制作
ZEPオンラインストア
shop.zep.co.jp/
ZEPエンジニアリング
www.zep.co.jp/
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![[Live] : ONE 167 วันนี้!! "ตะวันฉาย vs โจ"](http://i.ytimg.com/vi/D9_dvfIa6Ao/mqdefault.jpg)
Bro has really just took "i made an Arduino car" to a whole new level
Lol 😂
This is the reason why the saying Japan is living in the year 2000 since 1985 is so accurate.
he love led lights i guess
everytime the youtube algorithm takes an american like me to the japanese side of youtube i know i'm about to get something good
Some things defy culture and language
Im spanish from Spain
我說中文是因為我是一個放屁的中國人，他放屁並聞它們的氣味，將空氣放入他的身體中，然後通過他的屁股再次排出，成為一個不同的屁，以前是另一個屁。在上述已經存在的放屁之前放屁。它的作用是確定常數並改變必要的參數，以便屁可以自行振盪，從而獲得無限的能量和浮標。永遠無法結束的循環
Loli hentai
汎用自立式走行型クリスマスツリー
これがスカイネット初号機である
LEDチカチカしてるから、めっちゃ計算してる感出てるな。
クリスマスツリーだなこれ、、
Finally! A self portable computer! This is beautiful and amazing.
なんかすごいね。富士通のリレー式コンピューターをみたときみたいな感動。
30数年前の4bitマイコン登場時のIC化する前の評価用のブレッドボードを思い出しました。
oh cool a Christmas tree robot. I love it!
身体の8割が脳みたいなものか
From the thumbnail I thought this was a christmas tree in a plastic cube. Pretty cool "little" bot.
実質ほぼクリスマスツリー
こんな複雑そうなやつが今使ってるスマホに、もっと複雑でめちゃくちゃ小さいのが入ってるって凄いよな
トランジスタの大きさは動画の物の9万分の1くらい小さい
First, I see it like a Christmas tree instead of moving robot.
Finally! A portable Christmas tree!
音、外見。いろいろとロボットっぽくて好き。
this is what christmas trees will look like in the year 3000
この企画、つきつめればイグノーベル賞とれるのでは？
究極まで突き詰めたのが今のcpuやで。
配線の太さは原子数個分だ。
ピカピカしてますね
All fun and games until all lights turn red and it starts going straight for the white house
One language American here so I can read any of this, but damn just the way this thing looks is cool as hell
ピカピカ〜
マジでキットとして売って欲しい❤
"this lobby sucks. Let me join another server." The server in question:
When I wanted to make it simple, but it turned out as always 💀
what a ridiculous machine, i love it :D
he can do that just with one micro ship....
@@themechbuilder6171 Well of course, but that's no fun.
@themechbuilder6171 we can do it with no microchips 🤷🏼♂️
You missed the point sooooo hard. @@themechbuilder6171
消費電力どれくらいなんだろう
Impressive ❤
Looks like a christmas tree
何円掛かったのかな？
all runs off 2 AA batteries and has 128 bits or 16 bytes of program memory from the looks of it
I love it.
i love it too..
so love it.
Super octa core!!
BGMにエレクトリカルパレードが似合うよ😽
すごすぎるw
購入希望
it's good.
Neat
Sugoi!
It sounds like getting a haircut 😂
We don't know who struck first, us or them. But we do know it was us that scorched the sky
クリスマスみてぇだな
バトルランナーで見たような気がする
Bro used all that tech just to make it move
Debug mode in physical form
一体どうやってそれをルンバに収めるんだ
World's greatest Roomba
壁にぶつかっても壊れないって、コイツかなり丈夫？
多分、下の出っ張りの近接スイッチ周りを頑丈に作れば、本体は壁にぶつからない模様。
Ok there's no way ALL THAT is just for the rudimentary roomba-like navigation. I don't understand the language so could someone help me? Or is it a joke?
つまりファミコンでも同じ事が出来るって事か、しかもUIつきの。
R2D2のプロトタイプである
Nandesuka😁
😂
I don't understand what is it, but it's cool.
looks like a goddamn mobile server
now make it scream in pain when it bumps into things
Borg "cube"
looks like a big wedding cake lmao
The smallest 1980s chip
Único br aqui?
あの曲が流れていそう．．．何かとわ言わないけど
First english comment.
Edit : not first english comment.
nah, there's one six months ago
@@mobilecyclop7329 yes sorry i found it now
Mobile Japanese Christmas Tree.
needs camera eyes
Party droid.
Terminator version 0.1
Гиперкокемонная межрулезная квазисобака судьбоносности и кораблекрушенческого бытия!
크리스마스 트리 같군
デコトラみたいな光り方やなw
Алгоритмы ютюб дошли до России 🇷🇺
Kick it
ni li nasa a. mi wile kama sona e ilo ni pi insa nasin.
A whole motherboard lmaooo
Terminator v 1.0
bro made a supercomuting car that act like dumb.
the thingamabob
why is so fking big
what is this little doohicky? what is its purpose?
これはアートやw
数十年後人類滅亡資料画面トシテ出そう
what
Cryptocurrency farm on it's day off
Ахуеть машина для майнинга теперь может ездеть 💀