طراحی و پیاده سازی یک ریزپردازنده 32 بیتی توسطFPGA

در سیستمهای کامپیوتری بسته به نوع و کاربردی که دارند، ریزپردازنده های متفاوتی به کار برده میشود. مزیت استفاده از ریزپردازنده-های 32 بیتی این است که عرض گذرگاه داده و دستور بیشتر است و بنابراین میتوان داده های بیشتری را از طریق گذرگاه انتقال داد. مدارهای منطقی را میتوان به منظور رسیدن به بالاترین سطح سرعت و کاهش هزینه بر روی تراشه های FPGA پیاده سازی کرد.در ریزپردازنده ی پیشنهادی دستورات به صورت ثباتی اجرا میشوند. لذا دسترسی به حافظه کمتر است. این امکانات در معماری پردازنده سبب ساده شدن مجموعه دستورات و موجب تشویق بهینه سازی عملیات دستکاری ثباتها میگردد. دست یابی به حافظه نیاز به زمان بیشتری نسبت به اعمال ثباتی دارد که این کار سرعت عملکرد پردازنده را پایین می آورد.با تکنیک خط لوله چندین محاسبه بهطور همزمان در قطعات مختلف خط لوله پیشروی میکند. هر چه پهنای باند گذرگاه داده در ریزپردازنده بیشتر باشد سرعت کامپیوتر نیز بیشتر خواهد بود. و همچنین مشاهده میشود مجموع تاخیر قطعات سازنده ریزپردازنده ی پیشنهادی از ریزپردازنده های بررسی شده کمتر است.ریزپردازنده طراحی شده به راحتی میتواند روی یک FPGA پیاده سازی شود و مانند یک ریزپردازنده واقعی کارکند، همچنین به دلیل کاهش پیچیدگی های سخت افزاری و کاهش هزینه ها با کاهش سیمبندیها میتواندکیفیت مطلوبتری نسبت به پردازنده های دیگر داشته باشد.

Keywords:

ریزپردازنده , FPGA , خط لوله