Especificação, síntese e implementação em VHDL de um processador MIPS Single Cycle Simplificado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Bernardo
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://proa.ua.pt/index.php/revdeti/article/view/16950
Resumo: This paper describes an implementation of reconfigurable circuits which emulate an instruction subset of a simplified MIPS RISC Single Cycle processor. The MIPS processor can be decomposed in five functional stages: Instruction Fetch, Instruction Decode, Execution, Data Memory, and Write Back. The Control Unit operates in all of these stages, managing the way each operation should be executed. All the components of the architecture were specified using VHDL, allowing to establish the parallelism between behavioral hardware description and circuit implementation. Different simulation scenarios were created to analyze the functionality of the designed system, execution times and performance. In the near future, a graphical interface is going to be developed, making it possible to visualize the values of the processor’s signals in real time. The designed project can be successfully employed withinReconfigurable Computing (4th year of ComputerEngineering curriculum), Reconfigurable Digital Systems(5th year, Electrical Engineering curriculum) and ProcessorSynthesis and Modeling (5th year, Computer/Electricalengineering curriculum) disciplines.
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spelling Especificação, síntese e implementação em VHDL de um processador MIPS Single Cycle SimplificadoThis paper describes an implementation of reconfigurable circuits which emulate an instruction subset of a simplified MIPS RISC Single Cycle processor. The MIPS processor can be decomposed in five functional stages: Instruction Fetch, Instruction Decode, Execution, Data Memory, and Write Back. The Control Unit operates in all of these stages, managing the way each operation should be executed. All the components of the architecture were specified using VHDL, allowing to establish the parallelism between behavioral hardware description and circuit implementation. Different simulation scenarios were created to analyze the functionality of the designed system, execution times and performance. In the near future, a graphical interface is going to be developed, making it possible to visualize the values of the processor’s signals in real time. The designed project can be successfully employed withinReconfigurable Computing (4th year of ComputerEngineering curriculum), Reconfigurable Digital Systems(5th year, Electrical Engineering curriculum) and ProcessorSynthesis and Modeling (5th year, Computer/Electricalengineering curriculum) disciplines.Este artigo descreve a implementação de circuitos reconfiguráveis que simulem um sub-conjunto da arquitectura MIPS RISC Single Cycle. O processador MIPS pode ser descomposto em cinco fases funcionais: Instruction Fetch, Instruction Decode, Execution, Data Memory e WriteBack. A unidade de controlo opera sobre todas estas fases gerindo as operações a executar em cada uma delas. Todos os componentes constituintes desta arquitectura foram especificados em VHDL, linguagem de descrição de hardware, o que proporciona fazer o paralelismo entre descrição comportamental de hardware e implementação de circuitos digitais. Foram criados cenários de simulação de modo a efectuar a análise da funcionalidade, tempos de execução e desempenho da arquitectura implementada. Futuramente este projecto terá uma interface gráfica que permitirá uma visualização em tempo real dos valores dos sinais que constituem a arquitectura do processador desenvolvido. O projecto em desenvolvimento poderá ser usado no âmbito das disciplinas Computação Reconfigurável (4º ano de MIECT), Sistemas Digitais Reconfiguráveis (opção de 5º ano, MIEET) e Modelação e Síntese de Processadores (opção de 5º ano, MIECT/MIEET).UA Editora2008-01-01T00:00:00Zjournal articleinfo:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://proa.ua.pt/index.php/revdeti/article/view/16950oai:proa.ua.pt:article/16950Eletrónica e Telecomunicações; Vol 4 No 9 (2008); 998-1005Eletrónica e Telecomunicações; vol. 4 n.º 9 (2008); 998-10052182-97721645-0493reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAPporhttps://proa.ua.pt/index.php/revdeti/article/view/16950https://proa.ua.pt/index.php/revdeti/article/view/16950/12030https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessSilva, Bernardo2022-09-26T11:00:08Zoai:proa.ua.pt:article/16950Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T16:08:00.467756Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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