[[TableOfContents]] = Nand2Tetris = * 스터디 소개 : * 컴퓨터의 최하위 레벨 계층인 논리회로(하드웨어)단부터 OS와 high level language까지 두루두루 섭렵하고 실습하여 최종에는 테트리스를 만드는것이 목표인 스터디입니다. * 스터디에 사용하는 사이트 -> http://www.nand2tetris.org/ == 9/26(목요일) == * 참여자 : [김윤환], [안혁준], [권영기]. * 스터티에 대한 방향 : * 누가 : 3명 + a(?)가 * 인원수 문제 : max 5명까지 받는다. * 언제 : 시작은? 이번주부터 // 매주 일요일 1시 * 어디서 : zp실에서 * 무엇을 : nand2Teris를 * 어떻게 : 집에서 ppt를 읽어온뒤 만나서 실습하는 방향으로. * 왜 : * 혁준 ->재미있을것같아서. * 윤환 ->컴퓨터 자체를 아는 좋은 기회라고 생각해서 + 흥미가 있는 분야? 여서. * 영기 ->전체를 꿰뚫기위해. * 다음시간까지 할일 : chapter 0,1 읽어오기. == 9/29(일요일) == * 참여자 : [김윤환], [안혁준], [권영기] === 공부한 내용 === * Chapter1 * 기본적인 논리 게이트를 공부함. * Nand gate를 primitive gate로 놓고, 나머지 논리 게이트 Not, And, Or, Xor, Mux, Demux 등을 Nand만으로 구현. * Mux나 Demux같은 경우, 입력이나 출력이 너무 많을 경우, 작은 규모의 Mux를 여러 개 이용해서 큰 규모의 Mux를 구현해도 된다. 예를 들면, 4way Mux는 2Way Mux 3개를 이용해서 구현할 수 있다. * HDL Code * Not Gate {{{ CHIP Not2 { IN a; OUT out; PARTS: Nand(a = a, b = a, out = out); } }}} * And Gate {{{ CHIP And { IN a, b; OUT out; PARTS: Nand(a = a, b = b, out = x); Nand(a = x, b = x, out = out); } }}} * Or Gate {{{ CHIP Or { IN a, b; OUT out; PARTS: Nand(a = a, b = a, out = x1); Nand(a = b, b = b, out = x2); Nand(a = x1, b = x2, out = out); } }}} * Xor Gate {{{ CHIP Xor { IN a, b; OUT out; PARTS: Nand(a = a, b = a, out = nota); Nand(a = b, b = b, out = notb); Nand(a = nota, b = b, out = x1); Nand(a = a, b = notb, out = x2); Nand(a = x1, b = x2, out = out); } }}} * Mux {{{ CHIP Mux { IN a, b, s; OUT out; PARTS: Nand(a = s, b = s, out = nots); Nand(a = a, b = s, out = x1); Nand(a = b, b = nots, out = x2); Nand(a = x1, b = x2, out = out); } }}} * Mux 4way {{{ CHIP Mux4way { IN a[4], s[2]; OUT out; PARTS: Nand(a = s[0], b = s[0], out = nots0); Nand(a = s[1], b = s[1], out = nots1); Nand(a = a[0], b = s[1], out = x0); Nand(a = a[1], b = nots1, out = x1); Nand(a = a[2], b = s[1], out = x2); Nand(a = a[3], b = nots1, out = x3); Nand(a = x0, b = x1, out = xx0); Nand(a = x2, b = x3, out = xx1); Nand(a = xx0, b = s[0], out = xxx0); Nand(a = xx1, b = nots0, out = xxx1); Nand(a = xxx0, b = xxx1, out = out); } }}} * Demux Demux는 다 구현하고서 Mux 4way를 Demux 파일에 써버리는 바람에 날려버림 ㅡㅡ; === 다음 시간까지 해야할 일 === * Chapter2 읽어오기. === 후기 === * 쇠뿔도 단김에 빼라는 말이 있듯이, 순식간에 스터디 진행합니다. 학기 끝날 때까지 매주 진행해보려고 하는데, 끝까지 다 할 수 있었으면 좋겠습니다. 뭐 윤환이나 혁준이형 있으니까 잘 진행되겠죠. 이번 시간에 했던 것은 기초 중에 기초인데, 사실 작년 논리회로 시간에 Nand 게이트로 다른 gate 구현하기 따위는 해본적이 없어서 좀 당황도 했습니다. 그리고 그림 그리는 것도 참 간만이고, 다음 시간까지 논리회로 ppt 좀 보고서 와야겠네요. 간단한 4way MUX도 저리 긴데, 사칙연산은 어떻게 해야할지.. 머리가 아픕니다. - [권영기] * 간만에 논리회로를 다루면서 내가 까먹고 있던 부분이 많다고 느낌니다. 물론 추상화라는 좋은 녀석이 있어서 우리가 모든것을 기억할 필요는 없지만, 그래도 원리를 안다고 해서 안좋을 것 없을듯하네요. nand로 시작해서 nand로 끝나는 시간이었습니다. - [안혁준] * 지금은 처음부분이라 무난하게 진행했지만... 가면갈수록 어떤식으로 진행될지 난이도에 따라서 왠지 바뀔수도 있으려나...하는 생각이 들었습니다. 그나저나 논리회로 뒷부분은 거의 기억이 없는데... 전공책한번 훝어보고 와야할것같습니다. - [김윤환] == 10/6(일요일) == * 참여자 : [권영기], [김윤환], [안혁준] === 공부 내용 === * half-adder, full-adder, 16bit-adder, incremental adder, ALU에 대해서 공부하고 구현하였습니다. * Half-Adder {{{ CHIP HalfAdder { IN a, b; // 1-bit inputs OUT sum, // Right bit of a + b carry; // Left bit of a + b PARTS: And(a = a, b = b, out = carry); Xor(a = a, b = b, out = sum); } }}} * Full-Adder {{{ CHIP FullAdder{ IN a, b, c; // 1-bit inputs OUT sum, // Right bit of a + b + c carry; // Left bit of a + b + c PARTS: // Put you code here: Xor(a=a, b=b, out=s1); And(a=a, b=b, out=c1); Xor(a=s1, b=c, out=sum); And(a=s1, b=c, out=c2); Or(a=c1, b=c2, out=carry); } }}} * 16bit Adder {{{ CHIP Add16 { IN a[16], b[16]; OUT out[16]; PARTS: FullAdder(a = a[0], b = b[0], c = false, sum = out[0], carry = c1); FullAdder(a = a[1], b = b[1], c = c1, sum = out[1], carry = c2); FullAdder(a = a[2], b = b[2], c = c2, sum = out[2], carry = c3); FullAdder(a = a[3], b = b[3], c = c3, sum = out[3], carry = c4); FullAdder(a = a[4], b = b[4], c = c4, sum = out[4], carry = c5); FullAdder(a = a[5], b = b[5], c = c5, sum = out[5], carry = c6); FullAdder(a = a[6], b = b[6], c = c6, sum = out[6], carry = c7); FullAdder(a = a[7], b = b[7], c = c7, sum = out[7], carry = c8); FullAdder(a = a[8], b = b[8], c = c8, sum = out[8], carry = c9); FullAdder(a = a[9], b = b[9], c = c9, sum = out[9], carry = c10); FullAdder(a = a[10], b = b[10], c = c10, sum = out[10], carry = c11); FullAdder(a = a[11], b = b[11], c = c11, sum = out[11], carry = c12); FullAdder(a = a[12], b = b[12], c = c12, sum = out[12], carry = c13); FullAdder(a = a[13], b = b[13], c = c13, sum = out[13], carry = c14); FullAdder(a = a[14], b = b[14], c = c14, sum = out[14], carry = c15); FullAdder(a = a[15], b = b[15], c = c15, sum = out[15], carry = c16); } }}} * Incremental {{{ CHIP Inc16 { IN a[16]; OUT out[16]; PARTS: FullAdder(a = a[0], b = false, c = true, sum = out[0], carry = c1); FullAdder(a = a[1], b = false, c = c1, sum = out[1], carry = c2); FullAdder(a = a[2], b = false, c = c2, sum = out[2], carry = c3); FullAdder(a = a[3], b = false, c = c3, sum = out[3], carry = c4); FullAdder(a = a[4], b = false, c = c4, sum = out[4], carry = c5); FullAdder(a = a[5], b = false, c = c5, sum = out[5], carry = c6); FullAdder(a = a[6], b = false, c = c6, sum = out[6], carry = c7); FullAdder(a = a[7], b = false, c = c7, sum = out[7], carry = c8); FullAdder(a = a[8], b = false, c = c8, sum = out[8], carry = c9); FullAdder(a = a[9], b = false, c = c9, sum = out[9], carry = c10); FullAdder(a = a[10], b = false, c = c10, sum = out[10], carry = c11); FullAdder(a = a[11], b = false, c = c11, sum = out[11], carry = c12); FullAdder(a = a[12], b = false, c = c12, sum = out[12], carry = c13); FullAdder(a = a[13], b = false, c = c13, sum = out[13], carry = c14); FullAdder(a = a[14], b = false, c = c14, sum = out[14], carry = c15); FullAdder(a = a[15], b = false, c = c15, sum = out[15], carry = c16); } }}} * ALU {{{ }}} === 다음 시간까지 공부해올 것 === * chapter 3 공부해오기. === 후기 === * 이제 곧 CPU가 만들어지는건가여.. ㅋㅋ -[김태진] * ALU는 최곱니다. 이 말밖에 (이번 스터디를) 대체할 말이 없군요. - [김윤환] * 스터디에 필요한 책 구입해서 비치해두었습니다. - [김민재] == 11/3(일요일) == * 참여자 : [권영기], [김윤환] === 공부 내용 === * Chapter 4 * Hack Machine language를 사용해서 프로그램을 작성해 봄. D - data, A - address, M - memory e.g. A - 32일경우, M은 M[32]임. M을 사용할 때, A의 값은 memory의 address 2개의 Instruction을 지원한다. 각 Instruction은 2Byte이다. * A-Instruction : @value // Where value is either a non-negative decimal number or a symbol referring to such number. Binary : 0vvv vvvv vvvv vvvv * C-Instruction : dest=comp;jump // Either the dest or jump fields may be empty. // If dest is empty, the "=" is omitted; // if jump is empty, the ";" is omitted; { comp }{dest }{jump} Binary : 111a c1c2c3c4 c5c6d1d2 d3j1j2j3 * A-instruction 을 사용하면, value는 A에 들어간다. A의 값이 M이 사용될 때는, 주소의 역할을 하고, D와 같이 사용할 때는 값 그 자체로 작용함. * [http://nand2tetris.org/chapters/chapter%2004.pdf Chapter4 책 내용] * [http://nand2tetris.org/lectures/PDF/lecture%2004%20machine%20language.pdf PPT 내용] === 실습 과제 === * [http://nand2tetris.org/04.php 실습 과제] * 1 ~ 100까지 더하기 (권영기) {{{ 0 @100 1 M=1 2 @150 3 M=0 4 @100 5 D=M 6 @100 7 D=D-A 8 @18 9 D;JGT 10 @100 11 D=M 12 @150 13 M=D+M 14 @100 15 M=M+1 16 @4 17 0;JMP 18 @18 19 0;JMP }}} * 두 수의 곱 (권영기) {{{ //Memory[10] = A //Memory[11] = B //Memory[12] = Dest 0 @20 1 D=A 2 @10 3 M=D 4 @20 5 D=A 6 @11 7 M=D 8 @12 9 M=0 10 @11 11 D=M 12 @22 13 D;JEQ 14 @10 15 D=M 16 @12 17 M=D+M 18 @11 19 M=M-1 20 @10 21 0;JMP 22 @22 23 0;JMP }}} * 두 수의 곱 (김윤환) attachment:img.png * I/O Handling, (권영기)(BLACK을 입력하면 네모가 화면에 나오고, WHITE를 입력하면 화면의 네모를 지움) {{{ 0 @24576 1 D=M 2 @0 3 D;JEQ 4 @66 5 D=D-A 6 @1000 7 D;JEQ 8 @24576 9 D=M 10 @87 11 D=D-A 12 @2000 13 D;JEQ 14 @0 15 0;JMP 1000 @24576 1001 D=M 1002 @1000 1003 D;JEQ 1004 @76 1005 D=D-A 1006 @0 1007 D;JNE 1008 @24576 1009 D=M 1010 @1008 1011 D;JEQ 1012 @65 1013 D=D-A 1014 @0 1015 D;JNE 1016 @24576 1017 D=M 1018 @1016 1019 D;JEQ 1020 @67 1021 D=D-A 1022 @0 1023 D;JNE 1024 @24576 1025 D=M 1026 @1024 1027 D;JEQ 1028 @75 1029 D=D-A 1030 @0 1031 D;JNE 1032 @24555 1033 M=-1 1034 @0 1035 0;JMP 2000 @24576 2001 D=M 2002 @2000 2003 D;JEQ 2004 @72 2005 D=D-A 2006 @0 2007 D;JNE 2008 @24576 2009 D=M 2010 @2008 2011 D;JEQ 2012 @73 2013 D=D-A 2014 @0 2015 D;JNE 2016 @24576 2017 D=M 2018 @2016 2019 D;JEQ 2020 @84 2021 D=D-A 2022 @0 2023 D;JNE 2024 @24576 2025 D=M 2026 @2024 2027 D;JEQ 2028 @69 2029 D=D-A 2030 @0 2031 D;JNE 2032 @24555 2033 M=0 2034 @0 2035 0;JMP }}} * I/O Handling, (김윤환)(BLACK을 입력하면 네모가 화면에 나오고, WHITE를 입력하면 화면의 네모를 지움) attachment:sample.png === 후기 === === 다음에 해야할 일 === * Chapter 5를 읽어옵시다. ---- [2013년활동지도]