Descripción en VHDL de la interconexión de componentes de un procesador básico

Dentro del estudio de un curso básico de Arquitectura de Computadoras se abordan temas como lógica digital, componentes digitales, transferencias de registros y micro-operaciones, así como la interconexión de los componentes de un procesador básico. Debido a la necesidad de realizar un balance entre los conceptos teóricos, su simulación e implementación, en este trabajo se presenta la descripción de la interconexión de componentes de un procesador básico empleando el lenguaje de descripción de hardware VHDL y la técnica de diseño asistido por computadora (CAD). Se hace énfasis en la descripción estructural, el uso de sólo una librería estándar y un sólo paquete de la librería con el objeto de construir el sistema digital a partir de los componentes digitales básicos, las pruebas del sistema digital se basan en las transferencias entre registros y las operaciones necesarias para completar el ciclo de una instrucción. Se puede observar que la capacidad empleada de la tarjeta en la implementación física en un dispositivo de arreglos de compuertas programables en campo (FPGA) es menor al 1%

Uso del lenguaje VHDL como apoyo a la enseñanza de arquitectura de computadoras

En el Instituto Tecnológico Superior de Irapuato se imparte la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales, dentro del programa de estudio se incluye la materia de Arquitectura de Computadoras. La cantidad de temas a cubrir dentro de la materia están acotados a un periodo de tiempo e incluso  la complejidad de los temas dificulta el proceso de enseñanza-aprendizaje por lo que se necesita un apoyo didáctico que permita cubrir los temas en forma teórico-práctica.Este trabajo tiene como objetivo plantear el uso del lenguaje de descripción de circuitos VHDL como apoyo a la enseñanza de esta materia. La aportación de este trabajo consiste en describir los circuitos digitales siguiendo la secuencia didáctica de un libro de texto de Arquitectura de Computadoras pero empleando una sola librería estándar del lenguaje y un solo paquete básico de la librería ya que se  describen los componentes digitales más complejos a partir de los componentes básicos que los conforman. Se verifica el grado de avance que se puede tener en los temas de un curso empleando ésta técnica ya que se realiza la descripción de circuitos digitales básicos hasta la descripción de la interconexión de componentes de un procesador de 16 bits.Palabra(s) Clave(s): arquitectura de computadoras, FPGA, VHDL