ゲーム機、スマホ、パソコン、電子レンジ……。 その 中には CPU(シーピーユー) という 部品が 入っています。
CPU が やることは、じつは とても 単純です。
これを 1秒間に 何十億回も くりかえしているので、 ゲームが 動いたり、動画が 見られたり するのです。
プログラム とは、CPU に やってほしい 命令を 順番に ならべた ものです。 料理の レシピ みたいな ものですね。
CPU は 文字も 絵も 音も、ぜんぶ 数 として あつかいます。 しかも その 数は 0 と 1 だけ で 書かれています。これを 2進数(にしんすう) と いいます。
LED を 6こ ならべて、光っている ところを 1、消えている ところを 0 と すると……
| LED | 2進数 | ふつうの 数 |
|---|---|---|
_____○ |
000001 | 1 |
____○_ |
000010 | 2 |
____○○ |
000011 | 3 |
○_○_○_ |
101010 | 42 |
○○○○○○ |
111111 | 63 |
右はしが 1、そのとなりが 2、つぎが 4、8、16、32 …と、
左へ 行くたびに 2倍 に なります。
101010 は 32 + 8 + 2 = 42 です。
0 か 1 が 入る 1マスを ビット(bit) と いいます。
8bit は 8マス なので、00000000(0)から 11111111(255)まで、
256 とおりの 数 を あらわせます。
この せつめい書で 作る CPU「TTA-8」は、8bit の 数を あつかう CPU です。 255 に 1を たすと、あふれて 0 に もどります(車の メーターが 一周するのと 同じ)。
ふつうの CPU は、工場で 作られた あとは 中身を 変えられません。 でも FPGA(エフピージーエー) という チップは、 設計図を 書きこむと、その とおりの 回路に 変身 します。
Tang Nano 20K に のっている FPGA に、 TTA-8 の 設計図(Verilog という ことばで 書いたもの)を 書きこむと、 FPGA の 中に ほんものの CPU が できあがります。

TTA-8 は 1秒に 1000命令 の ゆっくりした CPU です。 ゆっくりなので、LED の 動きを 目で 追いかけることが できます。