「論理回路の最小単位」までは旧版のリライトだから特に問題は無いでしょう。

その次には、「基本的な論理回路」

さらにその次は、CPUになります。
CPUの機能次第では、「基本的な論理回路」で教えることが異なってくる可能性があります。

この２，３日はCPUのスペックと運用方法をあれこれ悩んでいました。
仕様の幅が色んな意味で広い。
考えがまとまらん。

そうだ！完成したCPUで何をするか決めればいいじゃないか！
手段は目的ではない！

と言う事で、約10年前の第1回ROBO-ONEに出場したバルキーに搭載するCPUを作る事にしました。
「トランジスタから始まり２足歩行ロボットを終点とした解説文」のゴールをオリジナルCPUでアップデートしたバルキーにするのです。
来年はROBO-ONE 10周年だし、いいじゃないか！

バルキーの機体構造はめちゃくちゃ簡単なので、2足歩行ロボットとしても最小構成で都合がいいですね。
CPU→コンパイラ→ロボットではなく、ロボット→コンパイラ→CPUと考えると設計方法としても道がスッキリしています。

解説文としては下から上ですが仕様としては上から下ですね。

と、言う事で、ロボットの仕様は決定。
機体も残っているので手間も少ないです。

次はコンパイラの仕様。
大昔にコンパイラを作ったことがあり、ロボットに丁度良い仕様なので流用することにしました。

それは、1989年2月に発売されたハイパーメディアパソコンFM-TOWNS用に作ったBASICコンパイラ「townesh compiler」です。

当時、FM-TOWNSのi80386ネイティブモードのパワーを体験するには事実上インタプリタであるF-BASIC386しかない状態で、386ASMやHigh-Cはかなり高価で買える人は殆ど居ませんでした。
そこで、フリーウエアのBASICコンパイラとして作ったのが「townesh compiler」です。

yaccやbisonなどのコンパイラ・コンパイラを使ったシフトリデュースパーサーではなく今はさっぱり見かけない再帰下降パーサーの言語です。（概ね中身の話ね。）

最終バージョンは1990/03/19ですね。21年も前かぁ。21歳の俺の作品（笑）

言語の規模は同程度でC#で作り直すことにします。
「townesh compiler」程度のコンパイラの吐くコードは、一般的なCPUの命令の一部しか使ってないので、その範囲でCPUを設計すればいいですね。
さらに、意識的に命令の種類を削減することが出来ます。
そして、コンパイラとCPUがお互いに何処を譲ればより良くなるかも検討できるのでコンパイラから設計するのは大変都合がよいです。
コンパイラから見て贅肉０％のCPUを目指すことが出来ます。

「townesh compiler」のドキュメントを下記に転載します。
最適化が無いみたいなことが書いてありますが、定数畳み込み最適化（コンパイル時に出来る計算はしてから出力に埋め込む）、演算強度低下最適化（÷２や×４などをシフト命令などの速い命令に置き換える）くらいはしてあった筈です。

TOWNESH.DOC　1990/03/19
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
☆ タイトル：ｔｏｗｎｅｓｈ　ｃｏｍｐｉｌｅｒ『試験版』 ver 0.1 ☆
        programed by Ｋ.OKAMOTO :free wear

        （要：Ｆ－ＢＡＳＩＣ３８６　３８６｜ＡＳＭ　３８６｜ＬＩＮＫ）

ファイル名､ townesh.bas TOWNESH 画面出力バージョン
                towneshf.bas TOWNESH ファイル出力バージョン
                test1.tow TOWNESH サンプルプログラム（ソース）
                test1.exp TOWNESH サンプルプログラム（実行形式）
                test2.tow TOWNESH サンプルプログラム（ソース）
                test2.exp TOWNESH サンプルプログラム（実行形式）
                test3.tow TOWNESH サンプルプログラム（ソース）
                test3.exp TOWNESH サンプルプログラム（実行形式）
                test4.tow TOWNESH サンプルプログラム（ソース）
                test4.exp TOWNESH サンプルプログラム（実行形式）
おまけ､ qsiki.bas 簡単な式解析サブルーチン

みなさんＴＯＷＮＳライフいかがお過ごしでしょうか？
現在ＴＯＷＮＳの能力をフルに使える言語と言えば　ＴＯＬＬＫＩＴ
や　ＨＩ－Ｃ　となる訳ですが、割安とはいえ高くて手が出ない、
買ってもつかいこなす自信がない　と言う方は多いのではないでしょうか？
そこでＴＯＷＮＳの機能をできるだけ多くの方に使えるようコンパイラを
作っていきたいと思います｡
まずは『試験版』としてTOWNESH ver0.1　を Ｆ－ＢＡＳＩＣ３８６
で組みましたので発表します。ただし現在のバージョンは『試験版』
であり後の『実用版』を組む前のアルゴリズムのテスト版であるため
入力したソースに対するアッセンブリ言語のソースを出力するだけです
ほとんどソースをそのまま対応するアッセンブリ言語へ変換するため
（最適化をしていないともいう）これからアッセンブリ言語を学ぼうと
思ってる方にはいい教材になるのではと思います。
（かなり汚いコードをはきますが・・）

【使い方】
Ｆ－ＢＡＳＩＣでＴＯＷＮＥＳＨ．ＢＡＳを実行するとファイル名を
聞いてきますのでソースファイルの名前を拡張子なしで入力してください
既に同ファイル名のＡＳＭのファイルがある場合は削除してください
基本的には行番号の無いＢＡＳＩＣと思ってください現在の命令セットは
まだ暫定的なものなので次のバージョンで変わってしまうものもあります
ソースファイルは必ず　拡張子が、ＴＯＷのファイルでなければなりません
ＰＵＴＣＨ・ＧＥＴＣＨ命令は　ＭＳ－ＤＯＳ　又は　ＣＯＮＳＯＬＥ．ＥＸＥ
上でのみ動作します。
サンプルプログラムはＭＳ－ＤＯＳ　又は　ＣＯＮＳＯＬＥ．ＥＸＥ上で使えます。

＜＜＜　　ＴＯＷＮＥＳＨ　文法　　＞＞＞

具体的な使い方についてはサンプルプログラムを見てください
以下に述べる説明に使われている言葉でわからないものが有る場合
Ｆ－ＢＡＳＩＣ３８６のマニュアルにたいがいのっているので
そちらで勉強してください
サンプルプログラムとあわせてごらん下さい。

演算子 ：＋，－，＊，／，＆，｜，＝，＝＝，＜＞，＜＝，＞＝，（，）
                以上をＣ言語と同じ意味で使えます
                但し比較演算子は真で－１偽りで０を返します
                ＜注意＞　　＝は代入の＝　　＝＝は比較の＝

定数 :符号なし整数しか使えません（３２ｂｉｔの整数の範囲で）
                末尾にＨを付けると１６進数としてあつかいます

変数 :３２ｂｉｔの整数のみです　７文字以内で半角のアルファベット
                で大文字と小文字の区別は有りません　使う前に宣言する
                必要はありません　また３８６ＡＳＭで予約されている名前は
                使用できません

ＦＯＲ文 ：ＢＡＳＩＣとの相違点は終値は定数しか使えません

ＩＦ文 ：ブロックＩＦ文となっています。書式は、
                ＩＦ　式　ＴＨＥＮ　文・・　ＥＬＳＥ　文・・　ＥＮＤＩＦ
                又は
                ＩＦ　式　ＴＨＥＮ　文・・　ＥＮＤＩＦ
                です。

ＷＨＩＬＥ文 ：ＷＨＩＬＥ　（式）　文・・　ＷＥＮＤ　です。

ＤＩＭ文 ：ＤＩＭ　変数名（最大要素数）（注）同時に複数の宣言はできない

ＥＮＤ文 ：プログラムの一番最後に必ず付けて下さい　必ず一番最後ですよ

ＧＯＴＯ文 ：ＧＯＴＯ　＊ラベル名　　ラベル名へ飛びます

ＧＯＳＵＢ文 ：ＧＯＳＵＢ　＊ラベル名　　ラベル名のサブルーチンを呼びます

ＲＥＴＵＲＮ文 ：ＲＥＴＵＲＮ　サブルーチンから復帰します

ＰＵＴＣＨ文 ：ＰＵＴＣＨ　数値 数値の下位８ビットをアスキーコードと
                見なして画面へ出力します。

ＧＥＴＣＨ文 ：ＧＥＴＣＨ　変数　　　キーボードよりの入力データを変数に
                格納します。　ＢＡＳＩＣのＩＮＫＥＹ＄と同じです。
                入力が無い場合は０を返します。

ラベル ：＊ラベル名　ラベルを付けます　”Ｌ数字”というラベルは
                コンパイラが使用しているので使用しないでください。

;文 ：;コメント　　ＲＥＭ文です。ここより行末まで書かれている
                ことは無視されます。

［注意］ ";"文以降以外はＴＡＢコードや全角文字は使用しないで下さい。

＜構文＞

演算子　＋，－，＊，／，＆，｜，＝，＝＝，＜＞，＜＝，＞＝，（，）

ＦＯＲ　変数＝式　ＴＯ　定数
　文
ＮＥＸＴ

ＩＦ　式　ＴＨＥＮ
　文
ＥＬＳＥ
　文
ＥＮＤＩＦ

ＩＦ　式　ＴＨＥＮ
　文
ＥＮＤＩＦ

ＷＨＩＬＥ　式
　文
ＷＥＮＤ

ＤＩＭ　変数名（最大要素数）

ＧＯＴＯ　＊ラベル名

ＧＯＳＵＢ　＊ラベル名

ＲＥＴＵＲＮ

ＥＮＤ

ＰＵＴＣＨ　式

ＧＥＴＣＨ　変数

こんなものつかいものにならない！と言われてもかえす言葉もない
脆弱なコンパイラですが　アッセンブラの下書きとか　コンパイラ
そのものの勉強に使うなど　利用していただければ幸いです。
もともとＣ言語にＢＡＳＩＣの甘さを入れてと考えていた訳ですが
どうも言語の強さと甘さはトレードオフの関係でただの構造化ＢＡＳＩＣ
になっていきそうです。
コンパイラはだいたいどう作っていけばいいのか分かってきた（つもりな）
ので、あと型の種類や命令の数を増やすのはそう困難なことではない
とおもっています。（量的な問題はある）
なお　次回ぐらいには　ＴＢＩＯＳ対応（特にグラフィック）と実行ファイルの
生成が可能なバージョンをおくれるかも知れません　実際ＴＯＯＬＫＩＴの必要な
現バージョンは冒頭で述べただれでもつかえるということにはならない
ので　実行ファイルの生成は早急に解決しなければならない問題です
そしてＨＩ－Ｃで書き直すつもりです。

＜サンプルプログラム＞

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
;
; ＴＥＳＴ１．ＴＯＷ
; サンプルプログラム
;
;
for a=41h to 5ah
      putch a
      putch a | 20h
next
end

テストプログラムのひとつめはＡからＺまでの大文字と小文字を表示
するプログラムのつもりなのですが　おおっと！　ＦＯＲ文　のバグ
でＹまでしか表示しないではないか！
と言うことでＦＯＲ文のループ変数が終値を越えたらでは無く終値に
達したらループから抜けます。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

;
; ＴＥＳＴ２．ＴＯＷ
; サンプルプログラム
;
;
a=(b+c/(e-f))+(g-h*3)
end

これは計算するだけで、何にもしません 何のためにあるかといいますと
式をどのように料理しているか見ていただくためです｡コンパイルした
オブジェクトと、このソースプログラムをＬＯＯＫで見比べて下さい。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
;
; ＴＥＳＴ３．ＴＯＷ
; サンプルプログラム
;
;
*lbl
getch a
if a==0 then goto *lbl endif
putch a
if a40h then goto *lbl endif
end

コンソール（キーボード）よりの入力そのまま出力（画面）します
@を入力すると終わります｡（@はSHIFTを押しながら0を押します｡）
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
;
; ＴＥＳＴ４．ＴＯＷ
; サンプルプログラム
;
;
*lbl
getch a
if a==0 then goto *lbl endif
putch a
    if a>40h then
          goto *lbl
    else
          gosub *xxx
    endif
goto *owari

*xxx
putch a+1
putch a+2
putch 13
return

*owari
end

サブルーチンのつかいかたのサンプルです。どういう動作をするか考えて
下さい。特に意味のないことですが・・
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