FPGA: prototipi di microprocessori

[sandro.mosfet]

1- è possibile progettare un microprocessore e realizzarlo poi programmando in VHDL una FPGA?
2- ci sono modi migliori per fare prototipi di microprocessori?
3- si può realizzare su FPGA un microprocessore programmabile? (ovvero che non esegue solo un determinato software, ma che può essere programmato tramite un linguaggio assembly appositamente creato)

[Utdis1]

Da quello che so il vhdl è la base stessa della progettazione dei microprocessori e spesso le ditte che non trovano più i micro originali su cui hanno sviluppato qualcosa, si affidano alle fpga e vhdl per clonarli.
Il vhdl non è altro che un linguaggio di descrizione dell'hardware, invece del disegno schematico classico.
Di conseguenza se vuoi realizzare un micro dovrebbe essere quello più indicato e dipende fondamentalmente dalle conoscenze in materia di chi lo realizza.

[TardoFreak]

Sono d' accordo con Utdis1
Sono anche disponibili architetture gia' pronte. Altera, per esempio, fornisce l' architettura dell' 8051 gratis e gia' scritta sotto forma di blocco funzionale per il suo sistema di sviluppo Quartus.
E poi ci sono display controllers, dynamic memories controller, USB controller per CPLD e FPGA.

[sandro.mosfet]

per curiosità , quante porte logiche può avere un processore da PC degli ultimi anni?
è possibile realizzarlo su FPGA? nel caso una FPGA del genere quanto costa?
le FPGA disponibili a che processo tecnologico arrivano?

[Utdis1]

Già, dimenticavo, in internet trovi vhdl per molte applicazioni. Ho optato diversi anni fa per la Xilinx e ti posso dire che nei loro server hanno parecchi pezzi di codice vhdl free per molteplici applicazioni. Poi ci sono anche i forum con cui puoi, previa registrazione gratuita, chiedere di specifiche tecniche nello stesso o se preferisci direttamente agli Ing. della Xilinx.

[TardoFreak]

Se vai nel sito di Altera o Lattice o Xilinx trovi tutto.

[rusty]

Certo che è possibile, a quanto ne so è l'unica via se non la prediletta per la progettazione e la prototipazione in ambito digitale. Personalmente io sto proprio facendo, guardacaso, il coprocessore matematico a virgola mobile per un processore bioispirato per la mia tesi di laurea. Il framework di sviluppo è basato su una fpga della Xilinx, scritto interamente in Verilog (che è parente stretto del VHDL), usiamo i tool della Xilinx (alcuni sono disponibili in versione free) come Modelsim, EDK per il progetto dei bus, ecc...
La potenzialità è legata alla tua esperienza e al tipo di device che scegli. Fondamentalmente non c'è limite se non quello del progettista, attualmente la ricerca si basa su questo tipo di framework (molto è simulato all'inizio, perché va debuggato sia in simulazione che in prototipazione).
Potrei darti un progetto completo di un processore a 12 bit basato sul MIPS, pipelined a 5 stadi, di cui la naturale evoluzione è il noto processore ARM (l'instruction set è un sotto insieme di questo), è un processore didattico che in facoltà abbiamo chiamato mu0.

Saluti

[TardoFreak]

...Potrei darti un progetto completo di un processore a 12 bit basato sul MIPS...

Con quale linguaggio e' scritto?

[rusty]

...Potrei darti un progetto completo di un processore a 12 bit basato sul MIPS...

Con quale linguaggio e' scritto?

E' scritto interamente in verilog, è un processore didattico che si usa per imparare a progettare i blocchi principali (mux, tristate, registri, ALU, ecc...) di un processore. Mi pare ci sia anche il file di progetto apribile con ISE Xilinx versione 8.1 o successive. E' suddiviso in datapath e controllo e ha una ram simulata che può essere sostituita dalla ram della scheda Xilinx Spartan III (quella che in genere si usa per quell'esame) e una rom statica in cui si scrivono le istruzioni dandole mediante un file (del tipo module, initial... non so se hai presente).

Saluti

[TardoFreak]

Non mi sono ancora cimentato nella progettazione di un micro ma la cosa e' interessantissima.
E' un campo affascinante.

Comunque complimenti per il lavoro.