Projeto | Estrutura do Caminho de Dados | Simulação no GTKWave | Simulação no FPGA
O trabalho prático da disciplina de Organização de Computadores I consistiu na implementação de uma versão simplificada do caminho de dados do MIPS. O projeto teve como objetivo a aprendizagem prática sobre os detalhes de implementação e funcionamento desse caminho de dados, onde a base teórica para o entendimento foi dada tanto em sala de aula quanto pela bibliografia básica da disciplina.
A implementação foi dada pela linguagem de descrição do hardware verilog, posteriormente os módulos construídos foram testados em uma simulção de ondas utilizando o programa GTKWave. Por fim, a implementação foi transposta para o software Quartus de modo a implementar o que codificado em um FPGA, mais especificamente Altera DE2-115 FPGA.
A imagem abaixo ilustra completamente o caminho de dados que foi implementado:
A seguir, está presente a geração das ondas. As ondas exibidas se referem à execução das instruções presentes na memória de instruções. Para melhor visualização dos resultados, foram incluı́dos valores do PC, a intrução, os registradores do banco, o resultado da ALU e os demais sinais de controle.
Ao transpor os módulos do MIPS para o programa Quartus poucas coisas tiveram de ser modificadas, de ı́nicio todos os inputs foram definidos como wires (fios), para que possamos, se necessário, controlá-los pelo FPGA, um código Decoder foi inserido para garantir o acesso ao display de sete segmentos e para exibir o resultado da ALU em hexadecimal.
O projeto foi desenvolvido, para fins didáticos, durante a disciplina de Organização de Computadores I do curso de Bacharelado em Ciência da Computação da UFV – Campus Florestal