Presentación Proyecto de Grado: X-ISCKER

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Esta es la presentación del proyecto de grado "Plataforma para la emulación y reconfiguración de arquitecturas RISC y CISC", denominada XISCKER (Reduced/Complex Instruction Set Computing Key Educational Resource). Desarrollado por Jose Pinilla y Alfredo Gualdrón, bajo la dirección del MSc. Alonso Retamoso

Contenido:
Justificación
Objetivos
Metodología
Futuro

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Presentación Proyecto de Grado: X-ISCKER

  1. 1. PLATAFORMA PARA LA EMULACIÓN Y RECONFIGURACIÓN DE ARQUITECTURAS RISC Y CISC JOSE PABLO PINILLA GÓMEZ ALFREDO GUALDRÓN GAMARRA
  2. 2. JUSTIFICACIÓN Aplicabilidad Información detallada Fuente: http://ozark.hendrix.edu/~burch/logisim/Fuente: http://processors.wiki.ti.com Diseño cerrrado Aplicación virtual X-ISCKER Reduced/Complex Instruction Set Computing Key Educational Resource
  3. 3. OBJETIVO GENERAL Diseñar un emulador de procesadores conarquitecturas tipo RISC y CISC descritos en Verilog paraFPGA y un software en Visual Basic para supervisar elestado del procesador que esté implementado.
  4. 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS1. Diseñar e implementar un procesador de arquitectura RISC en circuitos de lógica programable.2. Diseñar e implementar un procesador de arquitectura CISC en circuitos de lógica programable.3. Programar una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) que permita el seguimiento del procesador implementado y la traducción de programas en lenguaje ensamblador a código de máquina.4. Elaborar una guía de usuario que facilite la comprensión y manejo de la plataforma.
  5. 5. OBJETIVOS ESPECÍFICOS1. Diseñar e implementar un procesador de arquitectura RISC en circuitos de lógica programable.2. Diseñar e implementar un procesador de arquitectura CISC en circuitos de lógica programable.3. Programar una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) que permita el seguimiento del procesador implementado y la traducción de programas en lenguaje ensamblador a código de máquina.4. Elaborar una guía de usuario que facilite la comprensión y manejo de la plataforma.
  6. 6. METODOLOGÍA DE DISEÑO: RISCKER
  7. 7. METODOLOGÍA DE DISEÑO: CARACTERÍSTICAS RISCKER Característica RISCKER# de Instrucciones 30# de Registros 64ALU 16 bitsArquitectura de memoria HarvardTamaño de las instrucciones Fijo: 32-bitsMultiplicación y División Unidad de hardware dedicadaOperaciones “Shift” Lógica, Aritmética y Rotación tipo "Barril"Modos de Direccionamiento Inmediato,Directo, Indirecto,DesplazadoTamaño máximo de memoria 65536x32bits 65536x16bits# de condiciones de salto 2Temporizadores 2 de 16 bitsInterrupciones 2 por Temporizador y 2 ExternasUnidad de Control HCUArquitectura similar MIPS
  8. 8. METODOLOGÍA DE DISEÑO: ESTRUCTURACIÓN ISA TIPO R 0000 Rd Rs Rt Function [ALU operation & Shift amount] TIPO IOpcode Rd Rs Inmediato TIPO JOpcode InmediatoOpcode Rd Rs InmediatoOpcode Rd Inmediato
  9. 9. METODOLOGÍA DE DISEÑO:DIAGRAMA MODULAR RISCKER
  10. 10. METODOLOGÍA DE DISEÑO: UNIDAD DE CONTROL
  11. 11. METODOLOGÍA DE DISEÑO: ALU-ROTATE
  12. 12. METODOLOGÍA DE DISEÑO:MULTIPLICACIÓN PARALELA
  13. 13. METODOLOGÍA DE DISEÑO: DIVISIÓN PARALELA
  14. 14. METODOLOGÍA DE DISEÑO:CONTROLADOR DE INTERRUPCIONES
  15. 15. METODOLOGÍA DE DISEÑO: SINTAXIS ASSEMBLER [Etiqueta] : [Operación] [Operandos] ; [Comentario][Etiqueta]:[Operación] [Rd],[Rs],[Rt],#[Imm/Dir];[Comentario]beq rg1, rg0, #16 ;Salto condicional, si rg1 es igual a ;rg0 a la dirección 16lw rg3, r0, #0;Cargar el registro rg3 con el dato Memoria[r0+0]inc op ;Incrementar el puerto de salida (op)
  16. 16. OBJETIVOS ESPECÍFICOS1. Diseñar e implementar un procesador de arquitectura RISC en circuitos de lógica programable.2. Diseñar e implementar un procesador de arquitectura CISC en circuitos de lógica programable.3. Programar una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) que permita el seguimiento del procesador implementado y la traducción de programas en lenguaje ensamblador a código de máquina.4. Elaborar una guía de usuario que facilite la comprensión y manejo de la plataforma.
  17. 17. METODOLOGÍA DE DISEÑO: CISCKER
  18. 18. METODOLOGÍA DE DISEÑO: CARACTERISTICAS CISCKER Característica CISCKER# de Instrucciones 244# de Registros 4ALU 16bitsArquitectura de memoria Von NeumannTamaño de las instrucciones Variable: 8 a 24-bitsMultiplicación y División IteracionesOperaciones “Shift" Logica, Aritmetica y Rotación de 1 bitModos de Direccionamiento INH,REL,IMM,DIR,EXT,IX,IX+Tamaño máximo de memoria 65536x16bits# de condiciones de salto 14Temporizadores 2 de 16 bitsInterrupciones 2 por Temporizador y 2 ExternasUnidad de Control MCUArquitectura similar HC08 y HC11 Freescale
  19. 19. METODOLOGÍA DE DISEÑO: ESTRUCTURACIÓN ISA
  20. 20. METODOLOGÍA DE DISEÑO:MODOS DE DIRECCIONAMIENTO
  21. 21. METODOLOGÍA DE DISEÑO:DIAGRAMA MODULAR CISCKER
  22. 22. METODOLOGÍA DE DISEÑO: UNIDAD DE CONTROL
  23. 23. METODOLOGÍA DE DISEÑO: PHASER
  24. 24. METODOLOGÍA DE DISEÑO:MULTIPLICACION POR ITERACIONES
  25. 25. METODOLOGÍA DE DISEÑO:DIVISIÓN POR ITERACIONES
  26. 26. METODOLOGÍA DE DISEÑO:DISTRIBUCIÓN DE MEMORIA
  27. 27. METODOLOGÍA DE DISEÑO: SINTAXIS ASSEMBLER[Etiqueta]: [Operación] [Operando], [MD] ;[Comentarios] ADDA #10, IX ; Sumar ACCA con Memoria[IX+10] INCA ; Incrementar ACCA
  28. 28. OBJETIVOS ESPECÍFICOS1. Diseñar e implementar un procesador de arquitectura RISC en circuitos de lógica programable.2. Diseñar e implementar un procesador de arquitectura CISC en circuitos de lógica programable.3. Programar una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) que permita el seguimiento del procesador implementado y la traducción de programas en lenguaje ensamblador a código de máquina.4. Elaborar una guía de usuario que facilite la comprensión y manejo de la plataforma.
  29. 29. METODOLOGÍA DE DISEÑO: REQUISITOS SOFTWARE1. Editar archivos de texto con código ensamblador2. Generar el archivo de inicialización de memoria3. Permitir la depuración de errores de código4. Visualizar el estado del procesador5. Programar desde la interfaz
  30. 30. METODOLOGÍA DE DISEÑO: X-ISCKER IDE X-ISCKER ASM X-ISCKER OBSERVERX-ISCKER PROGRAMMER
  31. 31. METODOLOGÍA DE DISEÑO: X- ISCKER ASM
  32. 32. METODOLOGÍA DE DISEÑO: X- ISCKER ASM
  33. 33. METODOLOGÍA DE DISEÑO: X-ISCKER Programmer
  34. 34. METODOLOGÍA DE DISEÑO:SELECCIÓN DE COMANDOS
  35. 35. METODOLOGÍA DE DISEÑO: RISCKER Observer
  36. 36. METODOLOGÍA DE DISEÑO: CISCKER Observer
  37. 37. METODOLOGÍA DE DISEÑO: X-ISCKER Observer
  38. 38. OBJETIVOS ESPECÍFICOS1. Diseñar e implementar un procesador de arquitectura RISC en circuitos de lógica programable.2. Diseñar e implementar un procesador de arquitectura CISC en circuitos de lógica programable.3. Programar una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) que permita el seguimiento del procesador implementado y la traducción de programas en lenguaje ensamblador a código de máquina.4. Elaborar una guía de usuario que facilite la comprensión y manejo de la plataforma.
  39. 39. METODOLOGÍA DE DISEÑO: Documentación Guía de Usuario XISCKER Tabla de Contenido 1. Introducción XISCKER 2. Arquitecturas XISCKER 3. Arquitectura de la PlataformaGuía de Usuario 4. Programación en XISCKER ASM 5. Emulación en XISCKER ASM 6. Reconfiguración HW XISCKER 7. Bibliografía 1 2
  40. 40. METODOLOGÍA DE DISEÑO: Documentación XISCKERGuía de Usuario 1
  41. 41. METODOLOGÍA DE DISEÑO: DocumentaciónXISCKER Guía de Usuario RISCKER 1 Hojas de Datos CISCKER 1 Hojas de Datos 1
  42. 42. METODOLOGÍA DE DISEÑO: Documentación "Wiki"http://semilleroadt.upbbga.edu.co/XISCKER/
  43. 43. PLATAFORMA XISCKER XISCKER Wiki RISCKER Guía de UsuarioCISCKER Hojas de Datos 1Hojas de Datos 1 1
  44. 44. FUTURORTOSCompiladorEnsambladorDISC y VLIWMulti-NúcleoReconfiguración RT ?
  45. 45. FUTURO: OpenRISCFuente: http://orsoc.se/openrisc1200-platform-2/ Fuente: http://opencores.org/openrisc,or1200
  46. 46. ¿PREGUNTAS?

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