PICOBLAZE RESUMEN

UNIDAD 5: Procesadores Embebidos de 8 bits 5.1 Introducción 5.2 Arquitectura Picoblaze 5.3 Programación en ensamblador Picoblaze 5.4 Manejo de interrupciones

Picoblaze Aplicaciones Microcontrolador 8 bits Empotrado en un FPGA Xilinx Soft core Optimizado ocupa 200 celdas lógicas Menos del 5% Spartan 3s200 Aplicaciones Debido a que el desarrollo del software es usualmente mas fácil que crear hardware a la medida, la opción de un microcontrolador es preferida para aplicaciones no criticas en el tiempo. Picoblaze requiere 2 ciclos para completar una instrucción Si el reloj del sistema es de 50 MHz, Picoblaze ejecuta 25 millones de instrucciones por segundo

Diagrama de un fsmd y un microcontrolador

ALU de 8 bits con banderas de acarreo e indicación de cero Bus de datos de 8 bits ALU de 8 bits con banderas de acarreo e indicación de cero 16 registros de propósito general de 8 bits 64 Kbyte de memoria de datos Formato de instrucciones de 18 bits Bus de direcciones de 10 bits (1024 instrucciones) Stack de 31 palabras 256 puertos de entrada 256 puertos de salida 2 ciclos de reloj por instrucción 5 ciclos de reloj para respuesta de interrupcion Organización básica

Diagrama a bloques de picoblaze

Top Level HDL modules Picoblaze es un sistema organizado en 2 módulos de alto nivel en HDL El modulo KCPSM3 es el procesador Picoblaze Constant (K) coded programmable state machine

KCPSM3 clk (entrada 1 bit), señal de reloj del sistema reset (entrada 1 bit), señal de reset address (salida 10 bits), dirección de la memoria de instrucciones, especifica la localidad de donde se va a leer la instrucción instruction ( entrada 18 bits), instrucción port_id(salida 8 bits), dirección del puerto de entrada o puerto de salida in_port(entrada 8 bits), datos de entrada de los periféricos de entrada /salida read_storbe(salida 1 bit), strobe asociado con la operación de entrada out_port( salida 8 bits), datos de salida hacia los periféricos de entrada/salida write_storbe (salida 1 bit) strobe asociado con las operaciones de salida interrupt ( entrada 1 bit) solicitud de interrupción de los periféricos de entrada/salida interrupt_ack (salida 1 bit), reconocimiento de la interrupción hacia los periféricos de entrada/salida KCPSM3

El segundo modulo es para la memoria de instrucciones Durante el desarrollo usualmente almacenamos el código ensamblado en la memoria y se configura como una ROM en el lenguaje de descripción de hardware.

Flujo de diseño de un sistema con picoblaze 5. El hardware incluye la personalizacion de circuitos para realizar funciones especiales de I/O y criticas en el tiempo, circuitos especializados de interfaz c on Picoblaze 6. Crear el codigo en alto nivel en HDL que combine codigo para Picoblaze y para el hardware personalizado Flujo de diseño de un sistema con picoblaze

CONJUNTO DE INSTRUCCIONES MODELO DE PROGRAMACIÓN Instrucciones del tipo: Lógicas Aritméticas De prueba y comparación Corrimiento y rotación Movimiento de datos Control del flujo de programa Relacionadas con las interrupciones

FORMATO DE INSTRUCCIÓN

FORMATO DE INSTRUCCIÓN

FORMATO DE INSTRUCCIÓN

FORMATO DE INSTRUCCIÓN

FORMATO DE INSTRUCCIÓN

FORMATO DE INSTRUCCIÓN

FORMATO DE INSTRUCCIÓN

Instrucciones tipo lógicas

Aritméticas

De prueba y comparación

Corrimiento y rotación

Movimiento de datos

Control del flujo de programa

Relacionadas con las interrupciones

Directivas pblaze ide