[CPUの創り方]TD4のキットを作る

今回はCPUの創り方という書籍に紹介されているTD4を作成しました。

本来こちらは自分ではんだするかブレッドボードを使用して作成するのですが、非公式(オープンソースなので関係ないかも)で販売されている基盤を利用して作成してみました。

実際作ってからが勉強の本番のようなところがあるので買うか迷っている方は参考にしてみてください。

CPUの創り方(書籍)とは?

2003年に販売された書籍で、IC10個で4bit cpuのTD４を実際に作ってみてCPUの動作を実際に学んでいくというものになっています。

4bitということで、今のマイコンのように何かに使えるというわけではありませんが、ブラックボックスに見えるCPUがどのように動作しているかを、実際にスイッチを手で動かして学んでいくことで理解を深めていくことができます。

コンピューターの中核であるCPUという名のブラックボックス。その動作の「超」基本原理から設計までを4bitCPUを例に解説。アキバで手に入る部品だけで実際の制作も可能！実際に作らない人も読み物としてもタメになること請け合いです。

CPUの創りかた | 渡波 郁 |本 | 通販 | Amazon

TD4の部品・値段

TD4の部品

必要な部品は後述しますが、主にIC、基盤(ブレッドボード)、コンデンサ、電源、抵抗、ダイオード、スイッチになります。はんだする方ははんだと気力も必要になります。

ここで気を付けてほしいことが、ほぼ全て秋月電子などで購入できますが、私が作成したときは一部のICが入手不可だったことです。

そこで私はkitをaliexpressで購入しました。代替品なども他の技術ブログで公開されているのですが、初心者なので全く同じ状態で学習したいと感じこちらを購入しました。あとはんだ付けがちょっと楽です。

CPU DIY Kit TD4 Make a simple 4 bit CPU By Yourself Open Source Software and Hardware Including PCB and All Components| | - AliExpress

Amazonでも販売されているようですがちょっと高いです。

基盤のみなどもboothで販売している方もいるので検討してみてください。

TD4の値段

私が購入したときは大体3500円程度でした。送料別。

同じようなkitが複数ありますが、中には基盤のみで部品は別売りなどの商品があるので注意してください(大体安い奴はこれ)。

部品を自分で買う方が安いかもしれませんが、先ほどのように一部の部品が手に入りにくいことや、ブレッドボードとか買いに行く手間を考えればそこまで高くないのかなと思いました。

一応動作確認まではしてますが、責任は持てないので各自確認しながら作業お願いします。

TD4の到着

送料600円ほどで10日、無料の場合は1月ほどで届きます。

外装梱包は雑ですが、中は個包装されており、パーツも新品でよかったです。Aliexpressの中には、電子パーツは他の製品から引き抜いていて、はんだの痕がある製品などもあるので注意が必要です。

TD4の組み立て

電源

最初にusb部分を取り付けたほうがいいですが、難しいので無理に取り付けなくても大丈夫です。私も動作不安定になったので取り外して銅線をつなぎました。

ダイオードのはんだ付け

むきがあるので注意してください

抵抗のはんだ付け

基盤に番号がるのでまとめておきました

ICのとりつけ

ソケットを付けた後に取り付けます。向きにも注意してください。

U1	74hc74
U2	74hc14
U3	74hc161
U4	74hc161
U5	74hc161
U6	74hc161
U7	74hc153
U8	74hc153
U9	74hc283
U10	74hc32
U11	74hc10
U12	74hc540
U13	74hc154

コンデンサ・スイッチなど取付

特に向きなどもないので取り付けます。

終わったら完成です。

まとめ

いかがでしたでしょうか。[cpuの創り方]に載っている内容は作ることも大切ですが、実際に動かしてみる事が一番大事だと思います。そのため少し割高化も知れませんが、今回のようなkitを購入してみるのも一つの手かもしれません。

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