Elektronik Devreler Projeler Elektronik ve biraz daha fazlası İletişim - Araçlar - Dikkat - Topluluk
Elektronik / Elektronik Kaynakları/

Geçmişe Yolculuk: 32 Bit Pipelined RISC CPU

Sponsorlu Bağlantılar

Yıl 2008, bundan 3 sene önce ARM, AVR, PIC, MSP430 bilmiyorken hepimizin yüzüne bakmadığı and/or kapılarıyla, şu an ARM mikrodenetleyicilerin, INTEL ve AMD’nin bir dönem benimsedikleri mimariyi kullanarak 32 Bit 4 basamak Pipeline 120MHz mikroişlemci geliştirmiştim. Düşünüyorum da o zamanlar, önümüzdeki 2-3 sene içerisinde VHDL, FPGA dünyayı kasıp kavuracak, bizde bu kasırgada kendimize bir yer edinelim derken laboratuvarda sabahtan akşama kadar çalışıyordum. Hatta bunla yetinmeyip uluslararası bir sempozyuma makale yazmışlığımız dahi vardı. Elbette o zamanlar FPGA kullanımının genel anlamda çok az olduğunu bilmiyorduk.

Benim 3 sene önceki düşüncelerime sahip arkadaşlara motivasyon amaçlı aşağıdaki videoyu izlemelerini öneririm. Biz mikrodenetleyici severlerin de, mikrodenetleyicinin iç yapısında neler olduğunu görmesi açısından güzel bir video olduğunu düşünüyorum.

32 Bit Pipelined RISC CPU İşlem Basamakları

R1 = R1+15
R2 = R1
R3 = R1 + R2
R4 = NOT R4
R5 = R1xR2
R6 = R3+1
R7 = R6-R5
R1 = R1-1
R15 = R2 AND R1
R14 = sllllR2
R13 = srrrR2
M[R9] = R9
R12 = M[R9]
R10 = R2+14
R9 = R9+1
JMR = R2 (PC=0’a dallan)

Yukarıdaki çalışmanın miarisini aşağıdaki resimde görebilirsiniz. Resmi detaylı şekilde incelediğinizde aslında tüm donanımların, basit mantık kapılarıyla yapıldıklarını görebilirsiniz.

32_Bit_Pipilined_RISC_CPU

FPGA konusunda çalışacak arkadaşlara ise aşağıdaki iki kitabı edinmelerini öneririm;

– Mano,Kime – Logic and Computer Design Fundamentals 4th Edition
– Volnei A. Pedroni – Circuit Design with VHDL

Herkese FPGA çalışmalarında başarılar diler, mikrodenetleyicileri çok unutmamalarını öneririm ;)

Dip not: Bu çalışmalarımı Yiğit KARABULUT ile birlikte yürütmüştüm, kendisine buradan teşekkürü bir borç bilirim.

Müzik: Karsu Dönmez – La’l

Sponsorlu Bağlantılar
  • Tugay Arslan

    FPGA’ya baslamak hep istemisimdir. Ancak fiyatlari yuzunden hep vazgecmisimdir. Hani baslangic icin bu kitaplarla birlikte paralel ilerleyebilecegimiz uygun fiyatli FPGA onerir misin?
    Bu arada yazin icin tesekkurler…Ellerine saglik :)

  • FxDev

    @Tugay: Teşekkürler, Altera DE2 çok güzel gözüküyor. Spartan 3AN’de iyidir. Maalesef bu kitler biraz masraflı.

  • Yiğit Karabulut

    Bizi de unutma :)

  • FxDev

    Yiğitim seni unutur muyum, hemen iliştiriyorum. Hatırlar mısın, normalde hata çıkarmazken ne zaman video çeksek hata çıkardı. Ne günlerdi :)

  • Ömer Faruk Heybeli

    Sitenizi kısa süredir takip ediyorum ARM ile ilgili bilgi ararken buldum. 4. sınıf Elektrik-Elektronik müh. öğrencisiyim ve araştırmalarınızı gördükçe hiçbirşey bilmediğimin farkına varıyorum.. İyi çalışmalar..

  • DumaN

    Gerçekten Ellerine sağlık bende internetten ve bazı siteler üzerinden FPGA üzerinde kendimi geliştirmeyi çalışıyorum. Sayende birkaç fikir edinmiş durumdayım. Önerdiğin kitapları inş yakın zamanda alacağım teşekkürler.

    Birde @Tugay bende sana Altera DE0-Nano Board (Academic) önerebilirim şu anda 144 TL civarında bir ücreti var. Maddi sıkıntılar yüzünden bende alabilmiş değilim bu seti inşallah alabilirim.

  • Deathline

    O resimdeki mimari kitaplardaki hazır bir çalışmamı yoksa, sizin belirlediğiniz bir çalışma mı? Çizim çok şık olmuşta hangi program ile çizdiniz diye soracaktım :)

  • FxDev

    Mano’nun internette paylaştığı şekillerden alınma, mimari aynen o şekilde.

  • Murat

    Merhaba,
    Benim merak ettiğim VGA controller ı kendiniz yazdınız ise ekrana bu derece düzenli text i nasıl bastınız ? Manual olarak pixel pixel uğraştınız mı yoksa daha başka bir yöntemi mi var ? Kendiniz yazmadınız ise herhangi bir core mu kullandınız ?
    Basit bir PONG oyunu yazana kadar kafayı çizmiş birisi olarak sorumu cevaplarsanız çok müteşekkir olucam.

  • FxDev

    @Murat: Kullandığımız bir core değil, bir fonttu. “.coe” dosyası olarak araştırırsan işin nasıl yapıldığını görebilirsin. Yalnız biraz sıkıntılı idi ilk öğrenme aşaması, açıkçası görsel kısmı grup arkadaşım, core’u ben tasarladığım için çok fazla bilgim yok.