Alkalmazás-specifikus mikroprocesszor fejlesztése Smart System alkalmazásokhoz

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Horváth Péter
Elektronikus Eszközök Tanszéke

Egy adott digitális tervezési feladat megoldására számtalan megoldás közül válogathat a tervezőmérnök, a full-custom áramköröktől az újraporgramozható mikroprocesszor és FPGA-alapú áramkörökig. Míg az előbbiek a rugalmasság és újrafelhasználhatóság teljes hiányát mutatjták, az utóbbiak semmiféle optimalizációt nem tartalmaznak. Az alkalmazásspecifikus mikroprocceszorok az ezek közötti átmenetet jelentik: utasításkészletük egy meghatározott felhasználási terület igényeihez igazodik, de fenntartják az újraprogramozhatóság lehetőségét, így rugalmasságot is mutatnak. Esetenként egy speciális részegységgel (a gyorsítóval) is rendelkeznek, amelyet megváltoztatva mind a végrehajtási, mind a tervezési idő csökkenthető. Mivel számtalan területen használják a trigonometrikus, exponenciális és logaritmusfüggvényeket (úgy mint a DFT, DCT, Gauss-szűrők, PSK vagy a robotikában) a választásom a gyorsító feladatának ezen függvények gyors és pontos meghatározására esett.

Elsőként a processzor magasszintű modellje készült el C#.NET környezetben, amellyel lehetőség nyílt a teljes processzoros rendszer összes perifériával együtt történő modellezésére. Ezután a gyorsító áramkör leírása történt meg VHDL nyelven, és mind külön testbenchben, mind a valódi processzoros környezetben verifikálva lett. A részletes tesztek néhány átalakítás szükségességét mutatták, így egy módosított megoldás is bemutatásra került. Végül a gyorsító áramkörrel azonos funkcionalitás assembly nyelven, a processzor natív utasításaival került leírásra, és ily módon a hardveres és szoftveres megoldás sokrétű összehasonlítása lehetővé vált. A további fejlesztési irányok és módozatok ismertetése zárja a diplomatervet.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.