Diseño e implementación en FPGA de un computador completo basado en el microsistema de experimentación microsex con conectividad a periféricos.

Abstract

En la asignatura de microprocesadores se realizó el desarrollo del Microsistema de Experimentación (Microsex) de arquitectura RISC. Con la implementación de los diferentes modos de direccionamiento (inherente, inmediato, directo e indexado) se tiene al computador completo Microsex de arquitectura CISC. Es posible realizar la implementación del computador completo Microsex en la tarjeta de desarrollo FPGA Cyclone II, haciendo uso del lenguaje de programación VHDL. El computador completo Microsex implementado en la FPGA es un procesador de 8 bits con la capacidad de realizar operaciones aritméticas, lógicas, de transferencia de memoria con el acumulador y a través de punteros. Así también puede realizar procesos condicionados a algún resultado obtenido que se traduce en la ejecución de programas ramificados. Con un procesador, con las características ya mencionadas, es posible desarrollar sistemas digitales. En un sistema digital se requiere del control de circuitos digitales (externos al procesador), para lo cual se implementará periféricos de salida de datos, por medio de estos periféricos se puede mostrar el estado de un proceso o el resultado del mismo. Por otro lado, el procesador puede requerir de información ajena al procesador para realizar un proceso específico, en este caso nos referiremos a datos de entrada de tipo digital que a través de un proceso de datos expresan un resultado. Es notable la necesidad de implementar también un periférico de entrada de datos digital. Para que el procesador tenga la capacidad de entregar un resultado que se haya procesado se requiere de un puerto de salida de datos, la necesidad de procesamiento de datos, tanto de entrada como de salida; pueden ser llevadas a cabo a través de un puerto bidireccional. Un computador que pueda interactuar con el medio exterior y realizar procesos en función a éste para proporcionar un resultado, es ampliamente útil en la optimización de procesos para que operen a mayor velocidad y además para que la implementación general del sistema sea menos compleja a nivel de hardware.