Разработка многотактного микропроцессорного ядра RISC-V для реализации в базисе ПЛИС Cyclone V

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье рассматриваются вопросы разработки многотактного микропроцессорного ядра RISC-V с управляющим автоматом, созданным с помощью редактора конечных автоматов (State Machine Editor) в САПР Altera Quartus II для последующей реализации в базисе ПЛИС серии Cyclone V.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Строгонов

Воронежский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: andreistrogonov@mail.ru

д.т.н., профессор кафедры твердотельной электроники

Россия

А. Винокуров

Воронежский государственный технический университет

Email: andreistrogonov@mail.ru

к.т.н., доцент кафедры твердотельной электроники

Россия

А. И. Строгонов

Воронежский государственный университет

Email: andreistrogonov@mail.ru

факультет компьютерных наук, кафедра программирования и информационных технологий, ассистент

Россия

А. Арсентьев

Воронежский государственный технический университет

Email: andreistrogonov@mail.ru

к.т.н., доцент кафедры твердотельной электроники

Россия

Список литературы

  1. Харрис С.Л., Харрис Д. Цифровая схемотехника и архитектура компьютера RISC-V / Пер. с англ. В.С. Яценкова, А.Ю. Романова; под ред. А.Ю. Романова. М.: ДМК Пресс, 2021. 810 с.
  2. Строгонов А.В., Винокуров А., Строгонов А.И. Пример реализации однотактного процессорного ядра RISC-V в САПР Altera Quartus II // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. 2024. № 9. С. 70–79.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Пример 1: фрагмент VHDL-кода ОЗУ с общей памятью микропроцессорного ядра

Скачать (280KB)
3. Рис. 2. Конфигурационный mif-файл ОЗУ, созданный САПР Quartus II по VHDL-коду

4. Рис. 3. Проект многотактного микропроцессорного ядра RISC-V в САПР Quartus II (начало)

Скачать (829KB)
5. Рис. 4. Проект многотактного микропроцессорного ядра RISC-V в САПР Quartus II (окончание)

Скачать (737KB)
6. Рис. 5. Диаграмма состояний управляющего автомата многотактного микропроцессорного ядра RISC-V, созданная с помощью редактора конечных автоматов (State Machine Editor)

Скачать (811KB)
7. Рис. 6. Вспомогательная схема для захвата результатов вычисления АЛУ многотактного процессора в состояниях MemADR, ExecuteR, Executel, BEQ и JAL

Скачать (290KB)
8. Рис. 7. Функциональное моделирование и информационные потоки многотактного микропроцессорного ядра RISC-V на примере двух команд типа I: 00500113 и 00C00193

Скачать (844KB)
9. Рис. 8. Информационные потоки многотактного микропроцессорного ядра RISC-V при прохождении полного теста (riscvtest.txt)

10. Рис. 9. Информационные потоки однотактного микропроцессорного ядра RISC-V при прохождении полного теста (riscvtest.txt)

11. Рис. 10. Фрагмент ассемблерных и машинных кодов, поясняющий последовательность действий при выполнении команды перехода с возвратом jal (крайний правый столбец – прошивка ПЗУ, текстовый файл riscvtest.txt из [1])

Скачать (174KB)

© Строгонов А.В., Винокуров А., Строгонов А.И., Арсентьев А., 2025