Soft-processzoros rendszer fejlesztése

Irodalomkutatás

A szakirodalom tanulmányozásával gyűjtse össze a mikroprocesszoros rendszerek modellezésének legfontosabb ismereteit. Tanulmányozza a processzormag-architektúrákat, a legegyszerűbb mikrovezérlőktől a modern szuperskalár megoldásokig. Ismerkedjen meg a processzoros rendszerekben használt buszrendszerekkel. Térjen ki a legnagyobb FPGA gyártók soft-processzoros keretrendszereire, az azokban alkalmazott rendszertechnikai megoldásokra.

A megvalósítandó feladat

  • Tervezzen meg egy egyszerű soft-processzoros rendszert. Készítsen követelményspecifikációt, amely rögzíti az alábbi részleteket:
    • A mikroprocesszoros rendszer megvalósítandó szerkezeti elemei (központi egység, memória, periféria-áramkörök stb.)
    • Utasításkészlet-architektúra (RISC/CISC/MISC, akkumulátoros/többcímes)
    • Műveletvégző egység architektúrája (pipe-line jellege)
  • A követelményspecifikáció alapján készítsen rendszertervet, amely rögzíti az alábbi részleteket:
    • A központi egység és a periféria-áramkörök közötti kommunikációt megvalósító buszrendszer specifikációja
    • A központi egység által megvalósított utasításkészlet részletes specifikációja
    • A megvalósított periféria-áramkörök szolgáltatásainak specifikációja
    • A programtár inicializálásának mechanizmusa szimulációs és valós áramköri környezetben
  • Készítse el az áramkör szintetizálható RTL modelljét VHDL vagy SystemVerilog nyelven.
  • Készítsen automatizált regressziós tesztelésre alkalmas, VHDL / SystemVerilog nyelvű verifikációs környezetet és végezze el az elkészített HDL modell funkcionális verifikációját.
  • Végezze el az elkészített HDL modell szintézisét a konzulenssel egyeztetett FPGA eszközre.
  • Igazolja a szintetizált áramkör működésének helyességét a korábban kifejlesztett verifikációs környezetben végzett post-place&route szimulációval és valós áramköri környezetben egyaránt.
  • Készítse el a megvalósított HDL modell felhasználói dokumentációját.