简介

nand2tetris，顾名思义，从与非门搭建一个俄罗斯方块的游戏。它是一个课程，教大家如何从最基本的逻辑电路（与非门）构建一个复杂的操作系统，并完成一个俄罗斯方块的制作。
那么nand2badapple呢，就是我把目标改了一下，从逻辑电路做到一个可以播放badapple的小计算机。

nand2tetris课程

nand2tetris课程官网：https://www.nand2tetris.org
这是一个非常好的课程，可以很轻松地认识计算机的结构，并且有配套的练习、答案、模拟器等等。教材是一本书，中文译本名为《计算机系统要素：从零开始构建现代计算机》，相关的软件可以从上面的网站下载。1-5章为硬件部分，搭建一个迷你CPU、内存，6-12为软件部分，讲述代码的编译过程，如何将高级语言一部一部地编译成机器码。

nand2badapple项目

nand2tetris第9章的任务就是利用高级语言编一个程序，有一句话叫“有屏幕的地方就有badapple”，于是就想尝试一下。然而由于要显示的内容太多，而模拟的计算机内存太小（ROM只有32K），完全达不到播放一个完整的badapple的需求。因此最终是用它的高级控制方式，利用其测试程序完成屏幕显示的控制，就可以达到每隔几秒播放1帧的效果。
帧的生成步骤：
1 将mp4用ffmpeg转换为jpg图像序列，分辨率与最终屏幕相匹配
2 使用python读取jpg图像，获得其灰度，得到一个三维数组。
3 由于最终是个单色图像，只有黑和白，那么我使用的是随机化处理的方法。例如80%白的灰色像素点转换为单色时，有80%概率为白色，20%为黑色。这样可以使用黑白来模拟灰色的效果，实际上还有很多种处理方法。
4 把转换好的灰度图像，按照nand2tetris模拟器的坐标，绘制图像。
5 对于下一帧，只需要计算两帧之间的差值，反转变化了的像素点即可，不需要重新全部绘制一遍。
最后把播放过程录制下来并与音频相匹配，就成了。

视频预览：