15、计算系统拓展与布尔逻辑及硬件描述语言详解

计算系统拓展与布尔逻辑及硬件描述语言详解

1. 计算系统拓展方向

1.1 系统灵活性与工具使用

在构建计算系统的过程中，有很多可拓展和优化的方向。系统的各个方面，如汇编语言、Jack 语言和操作系统等，都能通过重写相应的汇编器、编译器和操作系统实现来进行修改和扩展。若改变硬件或虚拟机规范，可能还需修改对应的模拟器。为方便大家进行修改和扩展，相关工具的源代码已公开，可从 www.nand2tetris.org 获取。这些代码大多是 Java 编写，硬件模拟器有简单且文档完善的接口，可用于添加新的内置芯片。

1.2 硬件实现途径

让 Hack 或 Jack 在真实硬件平台上运行是个有趣的目标，可通过以下途径实现：
- FPGA 板实现 ：用主流硬件描述语言重写所有芯片定义，解决主机板上 RAM、ROM 和 I/O 设备的实现问题。 www.nand2tetris.org 上有 Michael Schröder 开发的分步可选项目。
- 现有设备模拟 ：在手机等现有硬件设备上模拟 Hack、VM 或 Jack 平台，可能需减小 Hack 屏幕尺寸以控制硬件资源成本。

1.3 硬件改进要点

当前 Hack 架构下，程序需预存在 ROM 中，缺乏加载新程序的能力。要实现平衡的程序加载功能，需在多个层面进行改变：
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