Weekly outline
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Serão apresentadas todas as informações sobre a disciplina assim como do seu conteúdo.
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Introdução:
- Características de um sistema digital integrado (SDI)
- Metodologia para o projeto de SDI
- Modelos de comportamento (FSM, FSMD) e de arquitetura
- Síntese comportamental, RTL e lógica
- Processadores de propósito geral e específico
Exercício: projeto de um processador de aplicação específica (GCD)
Leituras:
- Anotações de aula
- Arquivo: capítulo 1 - 2017.ppt
Leitura complementar
- Capítulo 1 do livro texto: " Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Approach"
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- Arquitetura de processadores de propósito geral e de processadores de aplicação específica
- Metodologia de síntese de processadores de aplicação específica
- Padrões para transformação de um código comportamental em uma FSMD
Leituras:
- Anotações de aula
- Arquivo: Síntese de processadores de aplicação específica
- Arquivo: capítulo 2 - 2017.ppt
Leitura complementar
- Capítulo 2 do livro texto: " Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Approach"
- Arquitetura de processadores de propósito geral e de processadores de aplicação específica
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Projeto de um processador de aplicação específica que executa o algoritmo de Fibonacci - parte 1:
Síntese da arquitetura RTL a partir de uma descrição comportamental em VHDL
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Projeto de um Processador do algoritmo de Fibonacci - parte 2:
Captura da arquitetura RTL em VHDL
O processador sintetizado na aula 3 consiste de 2 módulos: datapath e unidade de controle (FSM)
- Trazer o desenho do esquema do datapath do processador Fibonacci (P_F)
- Trazer a tabela de transição de estados da FSM do P_F com os estados já devidamente codificados
- Identificar nas figuras os nomes de todos os sinais de entrada e de saída de cada módulo
Nesta aula este esquema deverá ser descrito em VHDL estrutural/comportamental
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SEMANA DA PÁTRIA - não há aula
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Nesta semana da prova P1 será realizada a parte 3 do projeto do Processador do algoritmo de Fibonacci.
Todos deverão trazer no início da aula os 3 arquivos VHDL correspondentes à arquitetura RTL do Processador de Fibonacci:
- VHDL do datapath do processador Fibonacci (P_F)
- VHDL da FSM do P_F com os estados já devidamente codificados
- VHDL estrutural juntando estes 2 módulos.
IMPORTANTE: os arquivos VHDL devem ter sido compilados separadamente com sucesso no ambiente Quartus da Altera antes do início desta aula.
Durante esta aula, deverão ser feitas 2 simulações:
- Descrição VHDL da arquitetura RTL do Processador Fibonacci
- Descrição VHDL do comportamento (do Processador Fibonacci (fornecido na aula 3)
ATENÇÃO: Os resultados destas simulações deverão ser mostrados aos professores até o final da aula a fim de validar o projeto. -
Nesta aula serão introduzidos os conceitos gerais relatívos ao processador MIPS.
Referência bibliográfica:
"MIPS Assembly Language Programming" de Robert L. Britton
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Nesta aula serão realizados diversos exercícios sobre a programação do processador MIPS em pseudo-código e em linguagem assembly
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Serão apresentados 3 conceitos relativos à interface entre o microprocessador e os seus módulos periféricos num sistema computacional.
- Endereçamento a módulos de E/S
- Acesso direto à memória (DMA)
- Interrupções
Leitura
- Capítulo 6 do livro texto: " Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Approach"
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13 DE OUTUBRO - NOSSA SENHORA APARECIDA - não haverá aula
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Experiência Plasma_1: Familiarização com as ferramentas de apoio ao uso do Plasma e simulações utilizando o Simulador do Conjunto de Instruções (ISS) do MLITE
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SEMANA DA PROVA P2
Material para leitura:
Livro "Embedded System Desing" de Vahid/Givardis:
Capítulo 6 - Interfacing de 6.1 até o final de 6.4
Livro "MIPS Assembly Language Programming" de Robert Britton
Capítulos 1 e 2
Durante a prova poderão ser consultados os Apêndices do livro "MIPS ...".
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3 DE NOVEMBRO - FINADOS não haverá aula
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Experiência Plasma_2:
- Compilação do Sistema Plasma executando o algoritmo de Fibonacci no processador MLITE no ambiente Quartus da Altera
- Simulação do sistema utilizando o simulador ModelSim
- Compilação do Sistema Plasma executando o algoritmo de Fibonacci no processador MLITE no ambiente Quartus da Altera
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Experiência Plasma_3: Interrupção no sistema Plasma
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Experiência Plasma_4: prototipagem rápida utilizando a placa DE2 da Altera..
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