Sistemas Empotrados Sobre Alhambra-II

Abstract

El presente proyecto de investigación tiene como objetivo diseñar e implementar varios de los periféricos estudiados en la asignatura Sistemas Empotrados, perteneciente al itinerario de Ingeniería de Computadores, utilizando una tecnología diferente a la usada en esta. El desarrollo se llevará a cabo en una Matriz de Puertas Programables en Campo o FPGA (Field Programmable Gate Array) modelo Lattice iCE40HX, integrada en la placa de desarrollo Alhambra II. Esta placa, de origen español, forma parte de la familia IceZum Alhambra y se caracteriza por ser sencilla, económica y libre. Se usará una herramienta de desarrollo hardware, también libre: el programa IceStudio, basado en el proyecto Icestorm.

Ambos recursos difieren de los usados en la asignatura: la placa de prototipado Basys3, de la familia Artix™ 7, y el programa de diseño hardware Vivado de Xilinx. Estas herramientas son más pequeñas y simples, y permiten llevar a cabo desarrollos más ágiles y rápidos.

La descripción del hardware se realizará usando el lenguaje Verilog, compatible con IceStudio. Se implementará un softcore del procesador RISC-V, el PicoRV32, el cual soporta el conjunto de instrucciones o ISA (Instruction Set Architecture) RISC-V RV32IMC.

This research project aims to redesign and implement several of the peripherals studied in the Embedded Systems course, part of the Computer Engineering program, using a different technology than the one used in the course. The development will be carried out on a Lattice iCE40HX Field Programmable Gate Array (FPGA), integrated into the Alhambra II development board. This board, of Spanish origin, belongs to the IceZum Alhambra family and is characterized by being simple, economical, and free. A visual and user-friendly hardware development tool will be used: IceStudio, based on the Icestorm project.

A hardware development tool, also free, will be used. The IceStudio program, based on the Icestorm project. Both resources differ from those used in the course. The Basys3 FPGA from the Artix™ 7 family and the Vivado hardware design program from Xilinx. These tools are smaller and simpler, allowing for more agile and faster development.

The hardware will be described using the Verilog language, which is compatible with IceStudio. A RISC-V processor softcore, the PicoRV32, will be implemented, which implements the RISC-V RV32IMC instruction set architecture (ISA).