Architecture du système à base de microprocesseur

Bien que le sujet du TP concerne davantage le coeur d’exécution du microprocesseur que son environnement d’utilisation, nous présentons ici le système complet implanté sur la maquette de test. Le système proposé se compose :

 

  • du microprocesseur implanté dans un circuit logique programmable Altera Cyclone II EP2C35,
  • d'une mémoire RAM contenant le programme et les données (cette mémoire est, elle aussi, intégrée dans le FPGA),
  • d’un haut-parleur piloté par un port de sortie du microprocesseur.

Quelques autres périphériques ne sont pas représentés sur le schéma 1:

 

  • le générateur d’horloge sclk et la génération de la remise à zéro (reset_n),

  • les afficheurs pour le debug.

Fig. 1: Schéma global du processeur et de ses périphériques

 

Nom

Description

Entrée ou Sortie

(vue du processeur)

sclk

Horloge générale du processeur

Entrée

reset_n

Remise à zéro, asynchrone et active au niveau bas

Entrée

BZ

Port pouvant être positionné à ’1’ ou ’0’

Sortie

ram_addr[7..0]

Adresse de la RAM

Sorties

accu[7..0]

Sortie de l’ACCUmulateur. La valeur de ce bus sera mémorisée dans la RAM à l’adresse ram_addr si ram_write vaut 1 (accès à la RAM en écriture)

Sorties

ram_data[7..0]

Données issues de la RAM, à l’adresse ram_addr (accès à la RAM en lecture)

Entrées

ram_write

Signal demandant l'écriture à la mémoire

Sortie

Tab. 1 : Entrées-sorties du processeur

 

Remarque : il y a quelques différences par rapport à la leçon sur le nanoprocesseur, portant sur les noms des signaux :

  • le bus d’adresse de la RAM est appelé ram_addr[7:0]
  • le bus d’entrée de la RAM est appelé directement accu[7:0] (car c’est la sortie de l’accumulateur du processeur)
  • le bus de sortie de la RAM est appelé ram_data[7:0]