FPGA PROCESSOR

1. Université de Monastir
Faculté des Sciences de Monastir
Département Physique
Contribution à implémenter un processeur sur une
carte FPGA NEXYS3
Réaliser par :
Ouled Abdalah Mohamed Amine
Année universitaire 2013-2014
Projet de Fin d’Etudes

2. Contexte général du projet
Étude fonctionnelle
Conception du processeur
Implémentation
Conclusion et perspectives
Plan
Projet de Fin d’Etudes

3. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
Introduction
Processeur INTEL
Processeur PowerPC de Motorola
Microprocesseur ARM60
L’objectif de cette projet est de réaliser la conception
d’un processeur qui exécute les instructions et traite
les données des programmes.

4. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
Domaine d’utilisation
• Dans l'informatique (Micro-ordinateur … )
• Dans le contrôle de processus (Régulation numérique … )
• Dans les appareils de mesure ( Séquencement des opérations … )
• Dans le domaine grand public ( Automobile , Smartphone, Tablet … )

5. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
L’environnement des logiciels
ISE Design suite pour conception et synthèse Digilent's Adept : interface de
programmation FPGA

6. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
La carte Nexys3 et ses principaux modules embarqués

7. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
Structure de processeur
Le processeur est basé sur le modèle de l’architecture de type
Harvard et il est composé par :
- 15 registres
- Une ALU
- Une unité de contrôle et commande
- Un incrémenteur pour le CO
- Des ports I/O
- Une mémoire de programme
- Une mémoire de données

8. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
Schéma fonctionnel du processeur
Bloc de
mémoire
L’unité
arithmétique
logique
Les registre
Les ports
E/S
Bus de donnée 16bit

9. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
Bloc de mémoire
Le bloc de mémoire est composée de deux partie l’une pour stocker les
données et l'autre pour indexer les instructions .

10. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
Les registres
Un registre est un emplacement de mémoire interne à un processeur
qu’ils stockent seulement son état .

11. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
L’unité arithmétique logique
ALU ( Unité arithmétique logique ) qui peut instancier jusqu'à
16 fonctions élémentaires qui permette de traiter les
données.

12. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
Implémentation du processeur sur une carte FPGA NEXYS3

13. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
Simulation
Schéma bloc d’un compteur à 8bit

14. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
Simulation
- Génération de fichier .bit
- Implementation du programme
à laide de le logiciel Adept
- Simulation sur la carte

15. CONTEXTE
GÉNÉRAL
ETUDE
FONCTIONNELLE CONCEPTION IMPLEMENTATION
CONCLUSION et
PERSPECTIVES
Conclusion et perspectives
Conclusion :
Dans cette projet nous avons réaliser
une conception d’un processeur pour l’
implémenter sur une carte FPGA
NEXYS3 /Spartan6
Perspectives :
Pour développer cette projet on peut
ajouter un affichage graphique sur le
port VGA par une connexion de la carte
avec un écran, pour simplifier
l’utilisation des instruction du
processeur .

16. Merci pour votre attention