RESUMO

O uso cada vez mais frequente de sistemas embarcados demanda a formação de profissionais com bons conhecimentos na área de projeto e desenvolvimento destes sistemas. O processador MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) possui um conjunto de instruções reduzido (em inglês, RISC) e uma microarquitetura simples de cinco estágios. Tais características, somadas à literatura de referência abundante, o tornam um processador ideal para fins didáticos e adequado a sistemas embarcados. O objetivo deste projeto é construir um computador completo com o processador MIPS, implementado em um Field Programmable Gate Array (FPGA). FPGAs são circuitos com blocos de lógica configuráveis usados para implementar protótipos de circuitos grandes e complexos. O FPGA que será empregado é um Spartan 6, da Xilinx. Os alunos envolvidos sintetizarão e auxiliarão na depuração do código VHDL do processador, que foi escrito pelo orientador. O modelo do processador e seu "testbench", que foram testados somente em simuladores, precisam de alterações para funcionar corretamente na placa com o FPGA construção da memória utilizando blocos disponíveis no FGPA, implementação de interfaces de escrita e leitura com o componente de conversão USB-UART (USB para serial assíncrono) disponível e desenvolvimento de componentes de código VHDL para realizar a troca de mensagens com outros periféricos --barramentos de memória e de Entrada/Saída. Estes periféricos tornarão possível executar um sistema operacional similar ao Unix (a princípio o Xinu, que, assim como o processador, é pequeno, didático e adequado a projetos embarcados). Para tanto, o projeto abrange o estudo do funcionamento da interface serial e os drivers necessários para ligar periféricos (como um pequeno display) à placa, a interface com memórias externas (para conter o sistema operacional),e a possível optimização do programa gerado pelo sintetizador em função do número de blocos lógicos (LUTs), para implementar um processador com múltiplos núcleos e maior desempenho.

Palavras-chave: Sistemas Embarcados, FPGA, MIPS