ゲート、フリップフロップ、レジスタ、カウンタ、RAM、ROM、8ビットALU、完全なCPUブロック。
デジタル論理ラボリリース済み
まず1つのゲートから。 CPUまで完成させる。
実際の伝搬遅延をモデル化するエンジンを備えたデジタルロジックの作業台です。最初の1分でANDゲートを配線し、自分で書いたアセンブリを8ビットプロセッサーが実行するまで進められます。
ブラウザで動作 · インストール不要 · ログインなしで構築
実際のLogic Lab作業環境 — パレット、キャンバス、オシロスコープ、表示器を1つのブラウザ作業台に統合
ロジックラボを開くデジタル信号と真理値表から、メモリとプロセッサー制御まで依存関係に沿って進む学習経路。
アセンブリを書いてROMへ読み込み、自分のプログラムを実行するマシンをステップ動作。
答えから説明
DigiSim Logic Labとは？
DigiSim Logic Labは、コンピューターが実際にどのように組み立てられるかを学ぶためのオンライン・デジタル論理シミュレーターです。キャンバスにコンポーネントを置き、ピン同士を配線すると、イベント駆動エンジンが部品ごとの伝搬遅延を含めて回路を評価します。0と1に加えて未定義、ハイインピーダンス、競合の状態も表現するため、トライステートバスやタイミング障害を目で確認できます。
おすすめの用途：中学・高校の論理回路から大学のコンピューター・アーキテクチャ、プロセッサー設計の課題、そして読むだけでなくフェッチ・デコード・実行を目で確かめたい方。
SimCastデジタル論理ラボ
12モジュール · 98のライブ回路ロジック入門コース
98レッスンを、理解しやすい順番で。
各SimCastは目の前で回路を組み立て、すべての部品をその場所に置く理由を説明します。どのレッスンも動く作業台なので、説明の途中で止めて対象を自分で調べられます。
デジタル信号と2進数からブール式の簡単化、ドントケア条件まで、最初の22レッスンを公開しています。Proでは全コースを利用できます。
ロジックレッスンを見る
- FOUNDATIONS基礎5
- GATES論理ゲート14
- BOOLEAN_ALGEBRAブール代数8
- ARITHMETIC算術13
- DATA_ROUTINGデータ経路13
- SEQUENTIAL順序論理13
- REGISTERS_COUNTERSレジスタとカウンタ11
- MEMORY_SYSTEMSメモリとシステム4
- BUSESバスと転送2
- ARITHMETIC_UNIT算術ユニット3
- PROCESSORプロセッサ9
- COMPUTERコンピューター3
空のキャンバスから動く回路まで4ステップ
使い方フォームの裏に隠されたものはありません。部品を置き、接続を作り、その両方が生む結果を読み取ります。
- 01
テンプレートまたは空のキャンバスを開く
完成済みの加算器、カウンタ、ALUを開いて分解するか、パレットから自分でゲートを置きます。テンプレートも同じエディターで開き、読み取り専用にはなりません。
- 02
出力ピンから入力ピンへ配線する
ピンから別のピンへドラッグすると、配線が直角に自動配置されます。接続された配線はハイインピーダンスを含む状態ごとに色分けされ、プローブを置かなくても回路を読めます。
- 03
動かして、1つだけ変える
スイッチを切り替え、クロック周波数を設定し、プログラムを読み込みます。エンジンは継続的に再評価するため、再構築を待たず同じティックで回路が応答します。
- 04
理由が分かるまでプローブする
クロックと疑わしい信号へスコープを置き、予想した値と実際に届いた値を比較します。配線を修正してから次の部分へ進みます。
コンピューターを分解して学ぶために必要なもの
図を描くだけではない作業台Logic Labは完全なコンポーネントライブラリと計測機能を組み合わせ、タブを離れずに回路を作り、動作を測り、なぜそう動くかを調べられます。
61種類のコンポーネントを1つのパレットに
7種類のゲートとバッファ、スイッチと定数、マルチプレクサー、エンコーダ、加算器、比較器、ラッチ、フリップフロップ、レジスタ、カウンタ、256×8 RAMとROM、プログラムカウンタ、命令レジスタ、制御装置を利用できます。
読み取れるタイミング
8チャンネルオシロスコープを任意の配線につなぎ、時間に対する信号を観察できます。伝搬遅延、クロックスキュー、競合状態が問題を起こす瞬間が、試験の知識ではなく目に見える事象になります。
自分で作ったマシンで動くアセンブリ
Assembly Program Loader はソースコードをバイト列にアセンブルし、アドレス、データ、制御の各ピンを介して配線済みの RAM へ転送します。LDA、ADD、STA、JMPを記述してロードを完了した後、配線したプロセッサをフェッチ–デコード–実行サイクルに沿ってステップ動作させます。
観察できる出力
7セグメント表示器は複数ビット値を読みやすい数字に変え、16×16ピクセル画面はCPUプロジェクトに実際の描画先を与えます。カウンタ値やメモリ内容を16進ダンプだけで読む必要がなくなります。
複雑なシステムも内部まで確認
見えるゲートと配線からレジスタファイルやALUを組み立て、動作中の信号をオシロスコープで確認できます。実装をカスタムブロックの背後へ隠さず、そのまま調べられます。
持ち出せるプロジェクトファイル
回路はアカウントなしでブラウザ内に保存され、ラボ固有の取り消し・やり直しで最近の編集を戻せます。プレーンJSONの.digiファイル、またはレポート用のPNGやSVGを書き出せます。
対象となる方
図だけでは分からなくなったときに
ブレッドボードが現実的でない場面、クラス全員が同じ回路を同時に見る場面、自分で壊して初めて理解できる概念に使えます。
アーキテクチャの講義
公開アクセスできるデータパスをプロジェクターに映し、説明の途中で意図的に壊し、授業後に対応する.digiファイルを配布できます。学生に必要なのは使用部品に応じたアクセスレベルだけです。Classroomの提供可否は別途確認が必要な機関向け事項です。
課題と総合制作
プロセッサーを設計し、利用可能な場合は対応するレンダリング済みエクスポートで文書化して、.digi プロジェクトファイルを提出します。その JSON 表現は講師が作成した検査手順に利用できますが、DigiSim はファイルだけで自動採点できるとは説明していません。
独学
購入するキットも借りるロジックアナライザーもなく、教材に必要な速さでレッスン順序を進められます。関係が明らかになるまで実験を繰り返してください。
無料プランでも本格的な作業台を使えます。Proでマシンを完成させられます。
明確な利用条件トライアルの期限や透かしはありません。無料プランには基本の 16 個のベンチと 22 レッスンが含まれ、Proではプロセッサー制作に必要なメモリ、CPU、計測機能が追加されます。
無料
基礎を身につけるのに十分
アカウントなしで作業台を開き、最初のコースで使う中核部品を通じてデジタル信号、ゲート、ブール論理、回路タイミングを学べます。
22 / 98無料のナレーション付きレッスン
- スイッチ、クロック、定数、バッファ、7種類すべてのゲート
- ランプ、数字表示、7セグメント表示、テキストラベル
- オシロスコープと22個のインタラクティブレッスン
- ローカル自動保存と.digi書き出し（アカウント不要）
ProPROに含まれる機能
プロセッサー構築に必要なすべて
メモリ、CPUライブラリ、アセンブリローダーを追加し、最初の真理値表から自分のプログラムを実行するマシンまで進めます。
61 / 61含まれるコンポーネント
- 256×8 RAMとROM、8ビットALU、CPUブロック
- アセンブリローダーと16×16ピクセル画面
- 8チャンネルオシロスコープ
- 全98レッスンと完全なテンプレートライブラリ
よくある質問
始める前に
本当にシミュレーションしていますか？単なるアニメーションですか？
シミュレーションです。エンジンはイベント駆動で、部品ごとの伝搬遅延、トライステートとハイインピーダンスのピン、バス競合検出を備えます。任意の配線へオシロスコープを置き、アニメーションなら滑らかに隠してしまう競合状態も含めて、実際のタイミングを読めます。
自分で作ったCPUを実際にプログラムできますか？
はい。8ビットCPUを配線するかテンプレートライブラリから開き、ROMローダーでアセンブリを書いて、16×16ピクセル画面への出力までフェッチ・デコード・実行を観察できます。命令セットは意図的に小さく、LDA、STA、ADD、JMPなどを使います。
無料で使える範囲は？
16 個の基本ワークベンチと最初の 22 レッスンを、時間制限やアカウントなしで利用できます。ProではメモリとCPUのコンポーネント、アセンブリローダー、計測機能一式、残りのレッスンが追加されます。
回路はどこに保存され、外へ取り出せますか？
ブラウザのローカルストレージへ自動保存されます。どの回路もプレーンJSONの.digiファイル、またはPNG・SVGとして書き出せます。ローカルストレージはブラウザ間で同期されないため、別のマシンへ移る前に書き出してください。
クラスで使えますか？
はい。開始用回路を.digiファイルで配布し、完成したファイルを回収できます。DigiSimには一般的な成績表や自動採点機能はありません。ClassroomではLogic Labの課題結果、文章によるフィードバック、CSV書き出しを利用できます。席数に応じた年間サブスクリプションと管理者による請求書に対応しています。
さらに3つの学び方
最初のゲートは1分で作れます
プロセッサーは、同じ作業をそのまま続けた先にあります。作業台を開き、追加の助けが必要になるまでどこまで進めるか試してください。
ロジックラボを開く無料で開始 · アカウント不要 · ブラウザで動作