parte 1

Agora iremos desenvolver um programa em java que será capaz de ler nossos programas .nasm e converter eles para .hack (binário). Nosso arquivo .hack é um arquivo de texto que possui apenas 1s e 0s. Cada linha desse arquivo .hack é uma instrução a ser armazenada na memória ROM e executado pela CPU.

Exemplo de um arquivo .hack:

000000000000000101
100101100000010000
000000000000000001
100000000000100000
000000000000001011

Você pode abrir seus arquivos .hack, basta ir em F-Assembly/bin/hack/ que vai encontrar seus binários (executáveis).

O arquivo .hack é um formato que não conseguimos fazer o download para a FPGA, então é necessário convertemos esse formato em um que o Quartus entenda. Esse formato do Quartus é chamado de .mif e é gerado automaticamente pelos scripts de teste, esse arquivo .mif é similar ao .hack salvo um cabeçalho e a indicação do endereço na qual a linha deve ser salva:

WIDTH=18;
DEPTH=5;

ADDRESS_RADIX=UNS;
DATA_RADIX=BIN;

CONTENT BEGIN
  0 : 000000000000000101;
  1 : 100101100000010000;
  2 : 000000000000000001;
  3 : 100000000000100000;
  4 : 000000000000001011;
END;

       assembler        script python
.nasm ---------> .hack --------> .mif 
                                   v
                                   |---------> FPGA
                                   |---------> SIMULADOR

Assembler

O assembler será um programa escrito em java e que foi estruturado em quatro classes:

• Assemble
  • Arquivo: Assemble.java
  • Descrição: Classe responsável por criar o código de máquina, ela que efetivamente faz a varredura do arquivo .nasm de entrada e escreve o arquivo .hack de saída, gerando o código de máquina.
  • Dependências: Code.java, Parser.java, SymbolTable.java
• Code
  • Arquivo : Code.java
  • Descrição : Traduz mnemônicos da linguagem assembly para códigos binários da arquitetura Z0.
  • Dependências : none
• Parser
  • Arquivo : Parser.java
  • Descrição : Encapsula o código de leitura. Carrega as instruções na linguagem assembly, analisa, e oferece acesso as partes da instrução (campos e símbolos). Além disso, remove todos os espaços em branco e comentários.
  • Dependências : none
• SymbolTable
  • Arquivo : SymbolTable.java
  • Descrição : Mantém uma tabela com a correspondência entre os rótulos simbólicos e endereços numéricos de memória.
  • Dependências : none

Note que o 'orquestrador' da montagem (esse é o termo em português utilizado) é a classe 'Assemble', nela que estará toda a lógica de montagem acessoada pelas demais classes.

Próximos passos

Agora vamos configurar a ide para podermos trabalhar no código java, siga para a próxima parte.