EMULACIÓN DE UN SISTEMA EN UN CHIP (SOC) USANDO UNA PLATAFORMA FPGA SPARTAN-3 DE XILINX

Abstract

La necesidad de disminuir el área total y tiempo de desarrollo en un sistema electrónico generó lo que se conoce como sistema en un chip denominado SOC (System on a Chip). En este proyecto se estudiaron los softcores sintetizables, que permiten el desarrollo de un SOC, disponibles para tarjetas de desarrollo Xilinx, MicroBlaze, OpenRiscl200 y LEON3. En detalle se estudiaron las librerías GRLIB, que contienen el socore LEON3, que permiten la creación de un SOC sintetizables. Para esto se creó un SOC en una FPGA Spartan3 que permite demostrar las capacidad de un sistema en un chip creado en base a las librerías GRLIB. Se describió el procesador de 32 bit de arquitectura SPARC LEON3 que es el principal elemento del SOC, la memoria caché, instrucciones y excepciones. Además, se describen el resto de los elemento que componen el SOC estos son: bus de datos AMBA AHB, bus de datos APB, interfaz PS2, interfaz VGA, interfaz de depuración serial, controlador de memoria, ram, cache, controladores de bus, controlador de interrupciones, timer y puertos de entrada y salida. Finalmente se agregó un core PWM a las librerías GRLIB para demostrar la capacidad de expansión de las mismas y se creó una aplicación multitareas, ejecutada bajo el sistema operativo RTEMS, que permite demostrar las capacidades del SOC. Los SOC sintetizables permiten el desarrollo rápido y económico de sistemas electrónicos complejos que pueden ser diseados con gran flexibilidad. Queda a futuro estudiar SOCs con múltiples procesadores y la capacidades de un sistema ejecutando linux.