Implementación en una FPGA de un procesador básico basado en MIPS

Abstract

Este Trabajo Fin de Grado consiste en la realización de un microprocesador MIPS básico mediante la implementación sobre un dispositivo FPGA utilizando un lenguaje VHDL. Se trata de un microprocesador MIPS básico, debido al conjunto de instrucciones que es capaz de cumplir, así como de los programas que con estas instrucciones permite ejecutar. El microprocesador se implementa en un dispositivo FPGA debido a la versatilidad de programación que estos elementos poseen. Para ejecutar el conjunto de instrucciones, el microprocesador MIPS básico se compone de diferentes partes o elementos: Contador de programa, memoria de instrucciones, banco de registros, ALU, memoria de datos y elementos que operan de forma aritmética o lógica con los bits que existen a sus entradas. Este microprocesador podrá llevar a cabo cualquier programa que se le introduzca siempre y cuando se pueda realizar con el conjunto de instrucciones definido. Todo esto se lleva a cabo en diferentes partes. Primero, se definen los elementos con los que se va a operar: dispositivos (actualidad y futuro), lenguajes de programación, programas empleados… A continuación se realiza el propio microprocesador sobre el dispositivo FPGA y se le realizan las diferentes pruebas para comprobar su funcionamiento.