Journal Un CPU 8 bits construit à partir de portes NAND, un mini OS et un compilateur maison

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oct.
2026

Bonjour ‘nal,

Je viens de terminer un projet qui m’a occupé un bon moment : construire un processeur complet en partant d’une seule brique, la porte NAND. Avec des NAND j’ai fait les portes de base, avec les portes les additionneurs et les registres, et ainsi de suite jusqu’au CPU.

Le tout tourne dans Digital Logic Sim, un simulateur de logique numérique, donc pas de fer à souder ni de composants à acheter.

Côté specs : une ALU 8 bits, des adresses sur 16 bits (64 Ko de RAM), une horloge à 800 kHz. Dessus tourne un petit OS avec quatre jeux, Snake, un casse-brique, Flappy Bird et Tetris, jouables au clavier en temps réel.

La partie qui m’a le plus amusé, c’est le logiciel : écrire les programmes en binaire à la main est vite devenu infernal, donc j’ai écrit mon propre langage et un compilateur qui génère directement le contenu de la mémoire programme.

J’ai fait une courte vidéo (1min30) qui montre le résultat : https://youtu.be/O8znJoZkAmw

Si ça intéresse, je peux faire un journal plus détaillé sur l’architecture.

  • # À faire de la pub...

    Posté par  (Mastodon) . Évalué à 3 (+0/-0).

    Je fais de la pub pour un super jeu indépendant : Turing Complete qui justement vous apprend à fabriquer votre propre processeur à partir de portes NAND et même plus.

    J'ai un copain qui a ainsi fabriqué dans le jeu un processeur avec les instructions de base RiscV, qui répond donc aux vrais opcodes, et qui y a fait tourner des programmes qu'il a compilé hors du jeu.

    En théorie, la théorie et la pratique c'est pareil. En pratique c'est pas vrai.

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