Metodología para el diseño de un microprocesador de propósito educativo usando VHDL
Hoy en día, en la mayoría de los aparatos electrónicos se encuentra instalado un microprocesador, que es el encargado de realizar los cálculos necesarios para la ejecución de una tarea o procesar las instrucciones que se le asignan. Estos dispositivos tienen diferentes características según el ti...
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| Format: | Trabajo recepcional licenciatura |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
2017
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| Subjects: | |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/20.500.11961/3207 |
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| Summary: | Hoy en día, en la mayoría de los aparatos electrónicos se encuentra instalado un
microprocesador, que es el encargado de realizar los cálculos necesarios para la
ejecución de una tarea o procesar las instrucciones que se le asignan. Estos dispositivos
tienen diferentes características según el tipo de aplicación para la que estén diseñados
(microprocesadores de propósito general o microprocesadores de aplicación específica).
Para el diseño de microprocesadores, existen 2 arquitecturas básicas que son
frecuentemente utilizadas (Von Neumann y Harvard), las cuales describen los bloques
funcionales de los microprocesadores (Unidad de Control, DataPath y Memoria). La
creciente demanda de microprocesadores más potentes ha provocado de las técnicas de
diseño sean mejoradas a través de la utilización de dispositivos como los FPGA (Field
Programmable Gate Array) y los lenguajes de descripción de hardware (HDLs).
La Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ) ha iniciado la inclusión de
los dispositivos FPGA en la enseñanza de las materias relacionadas con circuitos
digitales, aportando mayores y mejores herramientas a sus alumnos y docentes que les
permitan aumentar sus conocimientos de las nuevas tecnologías aplicadas al diseño de
CI (circuitos integrados). Estas nuevas herramientas ofrecen una amplia gama de
oportunidades a los alumnos para un mejor desarrollo profesional, lo cual en el futuro
puede resultar en la incursión de los estudiantes en el diseño asistido por computadora
(CAD) de sistemas digitales, tales como memorias, microprocesadores, etc., desde un
ambiente virtual. En el departamento de Eléctrica y Computación de la UACJ se ofrece
el curso de circuitos digitales para todas las áreas de ingeniería, donde se da una breve
introducción al uso de lenguaje de descripción VHDL, sin embargo, debido a la
novedad de estas herramientas en el ámbito educativo de los programas del
departamento, aún existen áreas que no están contempladas para la utilización de las
herramientas antes mencionadas, que son de gran importancia porque pueden permitir
una formación profesional más amplia y le dan mayores oportunidades de integrarse en
el mercado laboral a los alumnos de las diferentes áreas de ingeniería, por tal motivo,
este proyecto pretende generar una documentación que sirva de referencia para el área
de los microprocesadores, la cual describirá una metodología propuesta para el diseño
de un microprocesador a través del lenguaje de descripción de hardware VHDL y su
implementación en un FPGA mostrando un procedimiento modular y de fácil
entendimiento.
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A lo largo de los siguientes capítulos abarcaremos los temas de:
Componentes de un microprocesador
El lenguaje de descripción de hardware VHDL
Programación modular en VHDL
Síntesis de un circuitos en VHDL
Elaboración de programas de prueba
Resultados de las pruebas de funcionalidad
Descripción de prácticas de laboratorio |
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