|
EEL 4100 38 - Sistemas Digitais e Dispositivos Lógicos Reconfiguráveis
Prof. Eduardo Augusto Bezerra - Eduardo.Bezerra @ eel.ufsc.br
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Departamento de Engenharia Elétrica,
CTC,
UFSC,
Florianópolis, SC, Brasil
Especificação do Trabalho Final - Período 2011/1
"Projeto e implementação em VHDL para FPGAs da Altera de microprocessador com conjunto super-reduzido de instruções"
|
A CPU de uma determinada arquitetura possui as seguintes características:
Registrador PC (program counter), que contém o endereço da próxima instrução a ser executada;
Registrador IR (instruction register), que contém a instrução de máquina em uso na arquitetura em um determinado instante;
Registrador AC (accumulator), registrador que armazena resultados intermediários de operações;
Memória de dados;
Memória de instruções;
Conjunto de instruções, listadas na tabela a seguir (onde loc representa um endereço de memória de 8 bits).
|
Código de máquina
|
Instrução
|
Descrição
|
|
00000000 loc
|
LDA loc
|
AC <- memória[loc]
|
|
00000001 loc
|
STA loc
|
memória[loc] <- AC
|
|
00000010 loc
|
ADD loc
|
AC <- AC + memória[loc]
|
|
00000011 loc
|
AND loc
|
AC <- AC AND memória[loc]
|
|
00000100 loc
|
JMP loc
|
PC <- loc
|
|
00000101 loc
|
BRN loc
|
AC < 0 ? loc : PC + 1
|
|
00000110 loc
|
BRZ loc
|
AC == 0 ? loc : PC + 1
|
|
11111111 XX
|
HALT
|
Halt
|
Projetar e implementar esta arquitetura utilizando VHDL, visando utilização em FPGAs.
Observações:
Definir uma faixa de endereços de memória para mapear, pelo menos, uma porta de entrada e uma porta de saída de 8 bits cada. Essas portas poderão representar, por exemplo, 8 chaves (entrada) e 8 LEDs (saída) do kit de desenvolvimento.
O trabalho poderá ser individual ou em duplas.
A entrega/apresentação do trabalho será na aula do dia 23/05.
Preparar uma documentação completa descrevendo a arquitetura do sistema, ferramentas utilizadas, e todos os componentes do VHDL. Descrever também o procedimento necessário para o desenvolvimento de programas para o microprocessador, incluindo detalhes sobre a definição dos conteúdos das memórias de dados e endereços. A documentação é parte fundamental da avaliação, e deverá ser preparada de forma a possibilitar futuras alterações no projeto.
|
