视频：
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P1W4U4.3 - The Hack Computer and Machine Language

这节课老师主要讲解我们之后要制作的Hack小电脑的 硬件架构 以及 Hack的机器语言。

这里不会说制作细节。因为下周（第五周）一周的任务就是组装制作出Hack小电脑。

硬件
如下图：
Hack小电脑是一个 16位的机器：

有一个 Data memory（RAM）（数据存储器）

有一个 Instruction memory （ROM）（指令存储器）

有一个 Central Processing Unit（CPU）（中央处理器）

有一堆数据总线，地址总线。（Bus，图里没显示）

Hack小电脑 的 硬件

软件
如下图：

Hack的机器语言（Hack machine language） 分为两种指令：
一种是 16bit A - 指令
一种是 16bit C - 指令

Hack的程序（Hack program）就是 机器语言（16位0101xxx）表示一串指令。

Hack小电脑 的 软件

控制
如下图：

ROM 加载 Hack的 程序

Hack有一个reset按钮，点一下

程序就开始运行了

控制

寄存器
如下图：

Hack的机器语言 认识 3 种寄存器：

D 寄存器 （存数据 Data）
A 寄存器 （存地址 Address 或 数据）
M 寄存器（代表一个存储器里的内容，这个存储器由A寄存器內的地址索引找到）

存储器由很多很多16位寄存器组成，但是 M寄存器 在一个时刻里，只表示其中的一个。

回到 Hack 的机器语言 的两种 指令 A指令 和 C指令

A - 指令
写法就是 ： @数值
这里数值可以是 非零十进制常数 或者 一个变量 指向一个常数（之后再讲）。

意思就是：
把 A 寄存器 设置成 数值。同时M寄存器，被设置成A索引到的存储器里的某一个寄存器。

例如：@21

1.把 A寄存器 设置成 21
2.同时有一个副作用的效果， RAM的21号寄存器，就被对应到 M寄存器上了。此时对M寄存器的读写，就是对RAM[21]号寄存器的读写。

例如：要把RAM[100]设置成-1。

1. @100
2. M = -1

A - 指令 （A= Addressing ）

C - 指令
C - 指令 由 三部分组成：
comp（computation，如图中显示，跟我们之前第二周做 ALU 里的功能很像，但要多）

dest（destination，可选，如图中显示，有8种情况。代表comp操作完的结果要存在哪里。可以不存，可以存在A寄存器，或者D寄存器，或者M寄存器，或者同时存多个）

jump（jump，可选，如图中显示，有8种比较跳转情况。comp的结果 和 0 比。）

JGT：comp大于0跳？
JEQ：comp等于0跳？
JGE：comp大于等于0跳？
JLT：comp小于0跳？
JNE： comp不等于0跳？
JLE：comp小于等于0跳？
JMP：无条件跳？

以上jump满足条件的 都跳到 ROM[A]。
注：ROM是程序指令存储区，A是A寄存器存的门牌号。

实例练习1：
把 D寄存器 设置成 -1
如下图：
D = -1

C - 指令

实例练习2：
把 数据存储区的300号寄存器 设置成 D寄存器 - 1的结果
@300
M=D-1

C - 指令

实例练习3：
如果 D寄存器 减 1 等于 0 那么跳转 到 ROM[56]
@56
D-1;JEQ

C - 指令

这节课 讲的实际上 更像是 Hack 的汇编语言。
下节课 老师就来讲 Hack 的机器语言了。0101xxx。