Gibt es ein Verilog-Tutorial, in dem Sie einen sehr einfachen Mikroprozessor bauen?

Question

Ich bin ein Programmierer, der Verilog lernen möchte.

Was wäre erstaunlich nett wäre ein Tutorial, wo man konstruiert einen winzigen Mikroprozessor mit einem sehr sauberen Design, so etwas wie ein Intel 4004, und geht dann auf, um tatsächlich machen es mit einem fpga und bekommt es zu blinken LEDs auf Bestellung.

Gibt es ein solches Lernprogramm?

Wenn nicht, werde ich vielleicht versuchen, einen zu schreiben, während ich versuche, es zu tun. Hat jemand Empfehlungen für Ressourcen, auf die ich zurückgreifen könnte? z. B. einen guten Open-Source-Verilog-Compiler, Debugging-Tools, Simulatoren, Verilog-Tutorials, günstige FPGAS- und Programmier-Tools, Breadboards für LEDs usw.

Answer 1

Alle FPGA-Anbieter bieten preiswerte Entwicklungskits (im Bereich von 200 bis 250 $) an. Zum Beispiel, die SP601 von Xilinx oder die Zyklon III Starter von Altera. Ich persönlich besitze eine SP605 (~$500) von Xilinx. Möglicherweise finden Sie günstigere Optionen von anderen Anbietern (z. B. Sparkfun ).

Genau genommen gibt es zwar Open-Source-Tools für VHDL/Verilog, aber ich kenne keine derartigen Tools für die Synthese (d. h. die Erstellung von etwas, das der FPGA verwenden wird). Beide Xilinx y Altera bieten kostenlose (wie in Bier) Werkzeuge, aber sie sind keine offene oder freie (wie in libre) Software. Die Xilinx-Tools umfassen einen Simulator (in der kostenlosen Version eingeschränkt) und können unter Windows oder Linux ausgeführt werden. Ich nehme an, dass die Altera-Tools ähnlich sind, aber ich bin nicht mit ihnen vertraut.

Der Aufbau eines einfachen Mikroprozessors in Verilog/VHDL ist ein gängiges Thema in Computerarchitekturkursen an Hochschulen. Sie können zweifellos Vorlesungsunterlagen und ähnliches von so ziemlich jeder größeren Schule finden.

Answer 2

Es gibt einen hervorragenden Open-Source-Verilog-Compiler, Icarus. Von der Icarus-Webseite

Icarus Verilog ist ein Verilog-Simulations- und Synthesetool. Es arbeitet als Compiler, der in Verilog (IEEE-1364) geschriebenen Quellcode in ein Zielformat kompiliert.

Mir ist kein Mikroprozessor-in-Verilog-Tutorial bekannt, aber es gibt das OpenCores Website. Im Tag Processors unter Projects sehe ich viele in Verilog oder VHDL implementierte Prozessoren: 8080, 6502, 8051, Z80, 6805, um nur einige zu nennen. Ich nehme an, dass einer dieser Prozessoren Ihnen als Beispiel für den Einstieg dienen könnte.