Computerarchitectuur

Laurent Segers - laurent.segers@vub.ac.be

MIPS Processor: Ontwerp en Implementatie

Download slides introductie

Download cursusmateriaal

Software

Tijdens de practica wordt er gebruikt gemaakt van Xilinx ISE 14.7. Deze is beschikbaar op de website van Xilinx. Voor Computerarchitectuur is alleen de Webpack installatie nodig. De licentie om het design te synthetiseren en implementeren kan hier gevonden worden. Een VPN connectie naar de EhB servers is weliswaar nodig om de licentie geldig te maken.

Een alternatief is om gebruik te maken van de kant en klare virtuele machine (Linux Mint18.1) onder VMWare. Deze kan hier gedownload worden. De username is "VUB" en het wachtwoord is "azerty". Opgelet: het downloadbare bestand is 8GB groot en de virtuele machine neemt in totaal 60GB in op de harde schijf.

Indien Xilinx ISE niet werkt vanuit het startmenu, kan je onderstaande toepassen:

cd /opt/Xilinx/14.7/ISE_DS/
sudo sh run_ise.sh

Tijdens het runnen van ISE mag het terminalvenster niet afgesloten worden.

Assembler compiler

De MARS IDE (Missouri State University) laat toe om assembly code om te zetten naar machinecode. Daarnaast kan deze omgeving ook gebruikt worden om de geschreven code te simuleren. Versie 4.2 kan hier gedownload worden.
Bron: Missouri State University

Schema in TinyCad

Hiervoor kan deze library met gepaste symbolen aangewend worden.

Enkele VHDL bouwblokken (.vhd bestanden)

Indienen project

Per groep worden volgende elementen ingeleverd en gepresenteerd:

  • volledig overzichtschema van de processor, met vermelding van alle namen (signalen, instanties,...),
  • indien het schema met ISE werd getekend, hoeft geen apart schema ingeleverd te worden,
  • een lijst met uitvoerbare instructies,
  • een lijst met gealloceerde geheugenadressen (bv. UART van 128 tot 255) en
  • de VHDL-code, tesamen met State Machines van nieuw ontworpen delen (bv. UART-controller, herprogrammeerlogica) die niet tot de standaardprocessor behoren.

Het geheel wordt de dag voor het examen ingediend. Voor de presentatie wordt een korte slideshow verwacht, waarop de werking van de MIPS-processor en de extra features wordt uitgelegd. Een live demo (via simulatie of op FPGA indien mogelijk) maakt de werking duidelijk.

Succes!