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https://github.com/chimipupu/cc8r_zenn
Zennで投稿した『RustでCPUを自作して動くまで📝』のコード一式のリポジトリです🥳
https://github.com/chimipupu/cc8r_zenn
cpu emebeded emulator rust rust-lang
Last synced: 2 months ago
JSON representation
Zennで投稿した『RustでCPUを自作して動くまで📝』のコード一式のリポジトリです🥳
- Host: GitHub
- URL: https://github.com/chimipupu/cc8r_zenn
- Owner: Chimipupu
- License: mit
- Created: 2024-10-13T21:51:11.000Z (2 months ago)
- Default Branch: main
- Last Pushed: 2024-10-14T05:01:42.000Z (2 months ago)
- Last Synced: 2024-10-17T12:49:17.312Z (2 months ago)
- Topics: cpu, emebeded, emulator, rust, rust-lang
- Language: Rust
- Homepage:
- Size: 10.7 KB
- Stars: 2
- Watchers: 1
- Forks: 0
- Open Issues: 0
-
Metadata Files:
- Readme: README.md
- License: LICENSE
Awesome Lists containing this project
README
# CC8R（ちみ's CPU 8bit RISC）
Zennで記載した内容のRust実装です！
テストで **`(5+3)x2 = 16`をCPUで計算** させています🥳
🔗Zenn「RustでCPUを自作して動くまで📝」
- https://zenn.dev/chimipupu/articles/e0af6451e0cab9
🔗C++での実装
- https://github.com/Chimipupu/cc8r_zenn_cpp
## 特徴
- アーキテクチャ ... 8bit
- メモリ空間 ... 256Byte
- 汎用レジスタ ... 8本(R0はアキュムレータ)
- フラグレジスタ ... ゼロ、キャリー、オーバーフロー、ネガティブ
- 命令セット ... 18（転送、算術論理演算、ジャンプ命令）
## 命令セット
- `LDI`: レジスタに即値をロード
- `MV`: レジスタ間のデータ転送
- `ADD`, `SUB`, `MUL`, `DIV`: 四則演算
- `AND`, `OR`, `XOR`: 論理演算
- `SHL`, `SHR`: シフト操作
- `PUSH`, `POP`: スタック操作
- `JMP`, `JZ`, `JNZ`: ジャンプ命令
- `HALT`: 実行停止
- `NOP`: なにもしない
## アセンブラ
命令セットを元に、**CC8Rで`(5+3)x2`をCPUで計算させる**アセンブラです🥳
```asm
ORG 0x0000 ; プログラムの開始アドレスを0x0000に設定
LDI R1, 5 ; R1に5をロード
LDI R2, 3 ; R2に3をロード
LDI R3, 2 ; R3に2をロード
ADD R1, R2 ; R1とR2を加算
MV R4, R0 ; R0の値をR4に移動
MUL R3, R4 ; R3とR4を掛け算
HALT ; プログラムを終了s
```
## 機械語
アセンブラを機械語にしたものです🥳
```hex
0x14 0x01 0x05 // LDI R1, 5
0x14 0x02 0x03 // LDI R2, 3
0x14 0x03 0x02 // LDI R3, 2
0x20 0x01 0x02 // ADD R1, R2
0x18 0x04 0x00 // MV R4, R0
0x40 0x03 0x04 // MUL R3, R4
0x10 // HALT
```
# テスト
CPUに`(5+3)x2 `をさせるRustのテストコードです🛠️
```rust
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::*; // 現在のモジュールをインポート
#[test]
fn test_cpu_program() {
let mut cpu = CC8R::new();
// (5+3)x2 のプログラム
let program = [
0x14, 0x01, 0x05, // LDI R1, 5
0x14, 0x02, 0x03, // LDI R2, 3
0x14, 0x03, 0x02, // LDI R3, 2
0x20, 0x01, 0x02, // ADD R1, R2
0x18, 0x04, 0x00, // MV R4, R0
0x40, 0x03, 0x04, // MUL R3, R4
0x10, // HALT
];
cpu.load_program(&program);
cpu.run();
println!("{}", cpu);
assert_eq!(cpu.registers[0], 16);
}
}
```
## 期待値
テストコードで出力される文字と期待値です🥳
自作CPUで`(5+3)x2=16`を計算できていると**R0が16**になる
- 期待値: R0 ... 16
```shell
LDI R1, 5
LDI R2, 3
LDI R3, 2
ADD R1, R2
MV R4, R0
MUL R3, R4
HALT
Register: [16, 5, 3, 2, 8, 0, 0, 0]
Flag: 0x00
SP: 0xF0
PC: 0x13
```
**RustRover**で期待値で出力されている画面🥳
