TTA-8
TTA-8 ― 命令が 2つしかない 8bit CPU を 作ろう！
READ（よむ）と WRITE（かく）。命令は この 2つだけ。
それなのに、たし算も、くりかえしも、ボタンで 動きを 変えることも できる。
これは なに？
TTA-8 は、小学生・中学生でも しくみが ぜんぶ わかる ように 作った 8bit の 小さな CPU です。
- CPU の 設計図は たった 53行（Verilog、コメントと 空行を のぞく）
- 本物の FPGA ボード（Sipeed Tang Nano 20K）の 中で 動く
- ブラウザで 1命令ずつ 見られる デバッガ「TTA-8 ラボ」つき
- TinyBASIC改 で プログラムが 書ける
- かけ算・わり算も、今ある回路と繰り返しで作れる（サンプルつき）
どうやって 計算するの？
CPU の 中には、数を 1つだけ 運べる「はこびや」V が います。
READ IMM, 3 ; V に 3 を 入れる
WRITE ALU_A ; けいさん係の A に わたす
READ IMM, 5 ; V に 5 を 入れる
WRITE ALU_B ; けいさん係の B に わたす
READ ALU_ADD ; 答え（8）を 受け取る
WRITE OUT ; LED に 出す → __○___ (8 = 001000)
計算するのは 部品の 方。V は 運ぶだけ。 これが TTA（Transport Triggered Architecture ＝ 運ぶと 動く しくみ） です。
ブラウザで ためそう（ボードが なくても OK）
▶ TTA-8 ラボを ひらく（インストール なし。ダウンロードした 人は debugger/index.html を ダブルクリック）
V が 数を 運ぶ ようすが アニメーションで 見えます。ミッションを クリアして ほしを 集めよう。
ボードで 動かそう（3ステップ）
| Windows | Mac | |
|---|---|---|
| ① じゅんび（1回だけ） | FPGA_Tool/Windows/0_setup_driver.bat |
bash FPGA_Tool/Mac/0_setup.sh |
| ② ボードを 確認 | 1_check_board.bat |
bash 1_check_board.sh |
| ③ 書きこむ！ | 2_write_sram.bat |
bash 2_write_sram.sh |
S1・S2 ボタンを おすと、LED の 光りかたが 変わります。
せつめい書
| 章 | |
|---|---|
| 1. CPU って なんだろう？ | 6. TinyBASIC改 で プログラムを 書こう |
| 2. TTA-8 の しくみ | 7. アセンブリで 書いてみよう |
| 3. じゅんびしよう | 8. CPU の 設計図を 読もう |
| 4. 動かしてみよう | 9. AI に こうやって たのもう |
| 5. TTA-8 ラボで 中を のぞこう | 10. つぎの ぼうけんへ |
発展1：計算を組み立てる ／ 発展2：16bit化・外部メモリ・ページ
紹介動画
▶ YouTube で 見る（約2分。CPU の 基本 → READ/WRITE で 計算 → 本物の ボードで 動かす まで）
※ 紹介動画は初版の内容です。現行のCPU本体はRAM初期化を追加した53行で、計算の説明は発展1に更新しています。
X（旧 Twitter）での 紹介：https://x.com/tjm8874/status/2105184836227125601
使うもの
- Sipeed Tang Nano 20K（FPGA ボード）
- データ通信できる USB-C ケーブル
- Windows か Mac の パソコン
- あれば ブレッドボード
フォルダ
hdl/ CPU の 設計図 (tta8.v) と ボード用の ファイル
debugger/ TTA-8 ラボ (index.html)
programs/ サンプル (.bas / .asm)
tools/ アセンブラ・BASIC コンパイラ・エミュレータ
FPGA_Tool/ 書きこみ・ビルド用の 道具 (Windows / Mac)
docs/ せつめい書・仕様書・文法書・動画の 台本
仕様：docs/architecture.md 文法：docs/tinybasic.md
ブレッドボードが あれば、このボードの 外がわに 色々な 回路を 付けられる。
おれたちの ぼうけん（電子工作）は これからだ！