加分项目博客——计算机要素

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计算机要素第三章——时序逻辑

背景知识

前两章实现的是组合芯片，《计算机要素》第三章实现的芯片配备记忆单元来保存数据，这些记忆单元是由时序芯片组成。

本章课本内容介绍了时钟、周期、触发器、寄存器、内存、计数器和RAM等概念。

项目介绍

构建本章所有芯片

包括：

当程序被加载到硬件仿真器中后，芯片设计（.hdl程序）应由.tst文件 来进行测试，并在.cmp文件中产生输出。若结果不如所料，仿真器会给出相应的提示。

运行截图

• pc
  

• RAM8
  

计算机要素第四章——机器语言

背景知识

机器语言可以被看作是一种约定的形式，它利用处理器和寄存器来操控内存。

本章介绍了一种机器语言——Hack，这是一个基于冯•诺伊曼架构的16-位计算机，由一个CPU、两个独立的内存模块 (instruction memory即指令内存和data memory即数据内存），以及两个内存映射I/O设备 (显示器和键盘）组成。

《计算机要素》第四章讲解了Hack语言的语法规范， Hack可以被描述成一个“1/2地址机器”。因为在16-位指令格式中无法包含一个指令码和一个15- 位的地址，所以在Hack中，涉及内存访问的一些操作通常使用两个指令来描述：一个A- 指令来描述地址，一个C-指令来描述操作。

项目介绍

用Hack语言编写以下程序：

• 乘法程序（Mult.asm):该程序的输入值存储在R0和R1中（也就是内存的两个 起始内存单元）。程序计算R0R1的值并将其存入R2。我们假设（此程序中）R0>=0 , R1>=0，R0R1<32768 ,虽然这些条件程序自身不用去检测，但是作为程序设计者的你 必须保证它们成立。提供的Mult, tst和Mult, cmp脚本会用一些典型的数据值来测试你 的程序。
• I/O处理程序（Fill. asm):这个程序是一个无限循环，它侦测键盘的输入。当 按下任一键时，程序将屏幕变黑，即将“black”写入每个像素。当没有键按下时，屏幕应 该被清屏。你以任何空间顺序来选择屏幕的变黑和清屏，只要连续地按一个键足够长时间， 屏幕就会全黑，长时间不按键就会清屏。这个程序有测试脚本（Fill.tst)但是没有比 较文件（.cmp)，只有通过对模拟屏幕的观察来检查执行结果。

1. 使用普通的文本编辑器编写汇编程序
2. 使用提供的汇编编译器来翻译你的程序。如果程序中有语法错误，回到步骤1。如果没有语法错误，编译器将后缀为 .hack的包含二进制机器指令的文件。
3. 使用提供的CPU仿真器来测试生成的.hack代码。测试过程可以使用 .tst脚本以交互方式或者批处理方式来实现。如果产生了运行期错误，返回到步骤1检查。

运行截图

• 乘法程序
  
• I/O处理程序