コンピュータの根本的な動作原理を知るためには、自分で部品を集めてマイコンを作ってみるのが一番よい方法です。
しかし、実際のマイコン作成には時間もお金もかかるのでマイコン製作の紙上体験をしてみましょう。
回路図を用意したら、以降で説明する配線を流れる信号の役割を思い浮かべながら赤鉛筆でなぞってください。
これが実際の配線作業の代わりです。
え、それだけ?
と思われるかもしれませんが、実際にやってみるとコンピュータの原理が手に取るようにわかるようなります。
とても良い勉強になると思うので、だまされたと思って試してみて下さい。
マイコン製作に必要な部品は、基本的には「CPU」、「メモリー」、「I/O」の3つだけです。
CPUはプログラムを解釈・実行するコンピュータ頭脳です。
メモリーはプログラムやデータを記憶します。
I/OはInput/Outputの略でコンピュータと外部装置(周辺装置)を接続します。
これらの他にも「クロック信号」を出力する「クロック・ジェネレータ」、電流を妨げて電圧を低下させる「抵抗」、電気を貯めておく「コンデンサ」
I/O
配線の意味を理解するために、
Z80 PIOというICの仕組みを知る必要があります。
Z80 PIOは、
AポートとBポートの2つのポートがあります。
8ビットのデータを入出力するための外部装置を2つ接続できるようになってます。
レジスタはCPUおよびI/Oの中で、
データを記憶する部分です。
Z80 PIOには4つのレジスタがあります。
PIO自体の機能を設定するための2つと、
外部装置と入出力するデータを格納するための2つです。
この4つのレジスタはそれぞれ、
Aポート制御
Aポート・データ
Bポート制御
Bポート・データ
ポートはI/Oが外部装置とデータを受け渡す場所のことです。