マンガでわかるCPU

詳細目次

◆第1章　CPUって何をしているの？　
・あらゆる情報がコンピュータで扱える
・コンピュータの中心はCPU（中央演算処理装置）
・コンピュータの5大装置とは？
・CPUの中心は、AIU（算術論理装置）
・CPUは、演算と判断を行う
◎フォローアップ
・そもそも「情報」とは何か？
・ディジタル情報とアナログ情報の違いとは？
◆第2章　ディジタル演算
1　コンピュータの世界は、2進数
・「0と1」は、相反する2つの状態
・10進数と2進数
・2進数による数値表現
・固定小数点と浮動小数点
・2進数による加算と減算
2　論理演算ってなんだろう？
・ICには論理回路が入っている
・3つの基本回路（AND、OR、NOT）
・真理値表、ベン図
・AND回路、OR回路、NOT回路のまとめ
・他にもある基本的な回路（NAND、NOR、EXOR）
・NAND回路、NOR回路、EXOR回路のまとめ
・ド・モルガンの定理
3　演算する回路
・足し算をする回路
・半加算器
・全加算器、順次桁上げ加算器
・順次桁上げ加算器と桁上がり先見加算器
4　記憶する回路
・記憶する回路は、必要！
・記憶回路の基本は、フリップフロップ
・RSフリップフロップ
・Dフリップフロップ、クロック
・Tフリップフロップ、カウンタ
◎フォローアップ
・最近の回路設計とは？（CAD、FPGA）
◆第3章　CPUの構造
1　メモリやCPUのあれこれ
・メモリの中は、アドレスが割り振られている
・バスはデータの通り道
・R/W制御、I/O制御
・命令は、オペランドと命令コードで構成される
・演算には、アキュミュレータなどのレジスタを使う
2　CPUの命令処理の動作
・古典的CPUの構造
・CPUの命令処理の動作
・プログラムカウンタによって、処理する命令を変えられる
3　色々な記憶装置
・ハードディスクとメモリの比較
・RAM領域、ROM領域、I/O領域
4　割込みってなんだろう？
・割り込みは役立つ機能
・スタックとスタックポインタ
・割り込みの優先度
◎フォローアップ
・メモリの分類
・I/Pポート、GPU
・クロック周波数、確度
・クロックジェネレータ
・タイマー割り込み
・リセットの動作
・CPUの能力を決めるもの（FLOPS値）
◆第4章　演算命令
1　命令の種類
・命令には色々な種類がある
・算術演算、論理演算の命令
・シフトとは？
・負の数を表すのに必要な、符号ビット
・論理シフトと算術シフト
・サーキュラーシフト（ローテイトシフト）
・データ転送の命令
・入出力の命令
・分岐命令
・ブランチ命令、ジャンプ命令、スキップ命令
・条件判断とステータスフラグ
・「分岐命令」と「条件判断」を組み合わせる
2　オペランドの種類
・オペランドの数は？
・オペランドには色々な形式がある
・即値処理
・アドレス参照
・アドレッシングモードとは？
3　ALUにおける演算のしくみ
・ALUの中身を見てみよう
◎フォローアップ
・シリアル伝送とパラレル伝送
・基本的なステータスフラグのまとめ
・スリープ命令
◆第5章　プログラム
1　アセンブラ言語と高級言語
・アセンブラ言語とは？
・アセンブラ言語と高級言語の特徴
・プログラムとソースコードの違い
2　プログラムの基本
・条件判断とジャンプによって、何ができるか
・コンピュータに何をさせたいか
◎フォローアップ
・プログラムはどこに格納されているか
・プログラムが実行されるまでの流れ
◆第6章　マイコン
1　マイコンってなんだろう？
・マイコンには色々な製品に入っている
・マイコンの機能
・マイコンの構造
・DSPとは？
◎フォローアップ
・DSPと積和演算
・産業機器への応用