Aprèn - Josep Llorenç Cruz Díaz

El marco del diseño hardware ha visto un gran crecimiento durante las últimas décadas, tanto en la cantidad de transistores utilizados para realizar diseños cada vez más complejos, como en la reducción del tamaño de éstos, permitiendo agruparlos en circuitos integrados cada vez más pequeños. Uno de los avances que ha acercado el diseño de circuitos integrados a un público más general ha sido la aparición en 1984 de las FPGA: dispositivos programables en los que, hoy en día, se pueden implementar circuitos con millones de puertas lógicas. Ésta tecnología permite diseñar soluciones flexibles y fáciles de mantener para problemas concretos en la industria, y ayuda en el desarrollo profesional de estudiantes y aficionados. En éste proyecto se ha utilizado ésta tecnología para implementar un procesador. Su desarrollo ha requerido el uso de gran parte de las técnicas y conceptos impartidos en las asignaturas de hardware del grado de ingeniería informática de Barcelona, así como de otros que se han adquirido durante la elaboración del proyecto. En concreto se han realizado dos diseños: Un procesador multiciclo, y un procesador segmentado. En ambos se ha implementado una arquitectura RISC-V, debido a que es uno de los principales referentes del hardware libre. Se ha utilizado la placa DE2-115 de Terasic, que contiene una FPGA y distintos componentes conectados a ésta (Memorias, LEDs, puertos de vídeo y teclado, etc), para implementar los diseños. Todo el código utilizado para desarrollar éste proyecto es público, y está disponible en la plataforma GitHub, concretamente en el siguiente enlace: https://github.com/gerardcandon/implementacion-procesador-riscv-fpga

The hardware design field has seen a big growth in the last decades, not only in the quantity of transistors used to develop designs of increasing complexity, but also in the reduction in size of said transistors, enabling their aggregation in integrated circuits that are increasingly smaller. One of the advances that has brought the design of integrated circuits closer to a more general public has been the emergence of FPGA on 1984: programmable devices that can contain relatively large circuits. This technology makes it possible to design flexible and easy to maintain solutions for problems on the industry, and it helps students and amateurs on their professional development. This technology has been used in this project to implement a processor. The development of said processor required the use of most of the techniques and concepts imparted on the hardware subjects of the informatics engineering degree, as well as others that were acquired during the elaboration of the project. Specifically, two designs have been developed: A multicycle processor, and a pipelined processor. A RISC-V architecture was implemented in both cases, given that it is one of the main representatives of free hardware. To verify the design, the DE2-115 Terasic board was used. This board has an FPGA and different components connected to it (Memories, LEDs, video and keyboard ports, etc). All the code used to develop this project is public, and is available on the GitHub platform, specifically in the following link: https://github.com/gerardcandon/implementacion-procesador-riscv-fpga