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Junya NORIMATSU ミニCPUを作ろう
IT＆プログラミング 開発・プログラミング   中級者向け 大人向け 大学生向け 初心者向け 理系・工学
 

ミニCPUを作ろう

50分
3,200 ポイント
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仮想マシンとマイコンで作って学ぶCPUの動作原理
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レッスンの詳細

レッスンの内容

このレッスンでは命令セットを極限まで削ぎ落としたミニCPUを作り、マイコン上で動作させることでコンピュータがなぜ動くのか？どうやって動いているかについて学びます。

「ミニCPUを作る」というとびっくりされる方もいるかもしれませんが、このレッスンで作るCPUは Python で実装する仮想CPUです。
作る命令は8個だけ、コードにして100行ちょっとです。

これだけでCPUが作れてしまうというのは驚きではありませんか？

レッスンではCPUを作るだけでなくそれをRaspberry Pi Pico2 というマイコンに載せて基板上で動かします。
自分で作ったCPUが基板の上で動いてボタンに反応する様子などを観察することで、CPUは魔法ではなくて技術なんだということを体験していただきます。

なんで8個の命令でいいのか、など動作原理についての解説も盛り沢山です。

一緒に工作しながらコンピュータの動作原理を学びましょう。


作成例


レッスンの流れ

  1. CPUってなんだろう ... まずは座学です。CPUとは何をするものなのかを原理からしっかり学びましょう
  2. Brainf*ck言語とチューリング機械 ... 作成するミニCPUの命令セットとしてBrainf*ck言語を採用します。Brainf*ck言語について学びましょう
  3. Brainf*ck言語の実装 ... まずはPC上で動くBrainf*ck言語を作ります
  4. Raspberry Pi Pico 2の準備 ... マイコンボードのセットアップを行います
  5. Raspberry Pi Pico 2の使い方 ... マイコンボードの基本的な使い方を学びましょう
  6. Raspberry Pi Pico 2へのBF機械の実装 ... 開発したミニCPUをマイコンボード上で動かしましょう

レッスンキーワード

  • 計算, 計算機
  • チューリング機械
  • CPU, アセンブラ
  • Brainf*ck
  • 仮想マシン
  • Fetch-Decode-Execute
  • シングルボードマイコン
  • Raspberry Pi Pico 2
  • MicroPython

前提知識

Pythonを学んだことがあること(変数, if文, for文, リスト, 関数の定義)


教材

資料はレッスンのときにお渡しします。
Raspberry Pi Pico 2およびその他必要なパーツ類は別途ご購入をお願いします。
※必要なパーツの具体的なリストや推奨購入先は、お申し込み後に事前準備資料（0章）をお渡しします。


その他

 

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  • いつでも無料キャンセル可能。

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レッスン可能時間帯  

火 10:00 –   11:00
水 10:00 –   11:00
金 10:30 –   12:30
金 21:00 –   23:00
土 11:00 –   13:00
土 15:00 –   16:00
土 21:00 –   23:00
不定期に変更される場合もあります。
リクエスト時にご確認ください。
※ Asia/Tokyo 時間で表示。
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