FPGA kullanarak 16 bitlik mikroişlemci tasarımı

Abstract

Tarih boyunca insan oğlu kendi yapabildiklerinden daha fazla aritmetik işlem yapabilen makinalar geliştirmişlerdir. Bu geliştirilenler çok ilkel tasarımlarla başlasa da insan oğlunun gittikçe artan bilgi birikimiyle oldukça karmaşık tasarımlar da meydana çıkmaya başlamıştır. Son yıllarda farklı hesaplama teknikleri barındıran birçok bilgisayar mimarisi geliştirilmiştir. Bunlardan en çok kabul görenlerden biri de Von-Neumann mimarisidir.Çok yetenekli bir matematikçi olan John Luis Von-Neumann, 1945 yılında genel amaçlı, programlanabilir ve içerdiği bellek birimi vasıtasıyla veri, aynı zamanda program kaydedebilen (yeniden programlanabilir) bir mimari ortaya koymuştur.Bu çalışma, Von-Neumann mimarisi baz alınarak, FPGA (Field Programmable Gate Array) üzerinde tasarlanan bir mikroişlemci olan HSEO16' yı konu edinmektedir. Buna ek olarak çalışma, ortaya konan tasarım üzerinde yazılım geliştirmek için ayrıca bir yazılım geliştirme ortamı sunmaktadır.Bu çalışmadaki mikroişlemci, RISC (Reduced Instruction Set Computer) mimarisinden de bazı kesitler barındırmaktadır. Adından da anlaşılacağı gibi RISC, azaltılmış komut kümesi içeren mimari anlamındadır. Öyle ki, bu çalışmada kullanılan komut kümesi normalden daha az ve adresleme modları sınırlı sayıdadır.