Integrált fejlesztői környezet egyedi soft-core processzorhoz

A digitális technika oktatásában kiemelt fontosságú a processzorok működési elvének megértése, ehhez célszerű egyszerű felépítésű eszközt bemutatni. A szakdolgozat témám a PicoBlaze soft-core processzorhoz készült integrált fejlesztői környezet volt, ami megkönnyítette az asm nyelvű programok írását, ám a processzor HDL forráskódja nehezen értelmezhető, így oktatási célokra nem a legalkalmasabb választás.

Az ötletet továbbgondolva Raikovich Tamás elkészítette a MiniRISC nevű 8 bites mikroprocesszor, ami nagyon egyszerű felépítésének köszönhetően ideális a HDL forráskód szintű bemutatásra is. Ehhez a processzorhoz eredetileg egy parancssoros fordító készült, ami a mai környezetekkel összehasonlítva idegen a hallgatók számára. Kézenfekvő volt a PicoBlaze-hez készült fejlesztői környezetet alapnak használni és továbbfejleszteni, hogy egy kényelmesen használható eszközt adjunk a hallgatók kezébe.

A MiniRISC elsődlegesen a szintén tanszéki fejlesztésű Logsys Spartan3E kártyán fut, így ennek a panelnak a lehetőségeit vettem alapul.

A fejlesztői környezet tartalmazza a szokásos fejlesztői és debug funkciókat, úgy mint fordítás, eszköz felprogramozása, futtatás, töréspontok elhelyezése stb. Ezen túl hozzáférést biztosít a memóriatartalomhoz, a processzor erőforrásaihoz (programszámláló, státuszbitek, verem teteje), valamint a perifériákhoz (LED-ek, nyomógombok, kapcsolók, hétszegmenses kijelző, 5x7-es pontmátrix, bővítőcsatlakozók, USRT).

A kezdeti lépésekhez nincs feltétlenül szükség fizikai eszközön való futtatásra, így a szoftver részét képezi egy szimulátor is, aminek a segítségével könnyen elkezdhető a platformmal való ismerkedés.

A környezet tervezése során nagy hangsúlyt fektettem a továbbfejleszthetőségre is, így könnyen illeszthető a felhasználói felülethez új periféria, vagy akár lecserélhető a fordító.

szerző

• 
  Fejér Attila
  villamosmérnöki
  nappali

konzulens

• 
  Raikovich Tamás
  tanársegéd, Mesterséges Intelligencia és Rendszertervezés Tanszék

helyezés