FPGA - KAELXM04

Objectif(s)

Ce cours introduit le prototypage sur FPGA. Il repose essentiellement sur la réalisation d'un système embarqué complet à base d'un processeur RISC (RISC-V) capable d'exécuter une partie ou l'intégralité du jeu d'instructions.

À l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

• Maîtriser l'architecture d'un processeur RISC 32 bits (RISC-V)
• Comprendre les principes de l'affichage sur un écran VGA
• Simuler et synthétiser l'architecture du système embarqué complet à l'aide des outils Xilinx Vivado

Contenu(s)

1. Introduction aux circuits programmables FPGA :

• Exemple d'une architecture FPGA
• Flot de conception FPGA

2. Projet intégrateur :

• Mise en oeuvre des instructions 32 bits du processeur (RISC-V)
• Validation des instructions par simulation et test sur la carte de prototypage
• Écriture, simulation et synthèse de programmes de test : compteur sur led, chenillard minimaliste sur led, chenillard à rotation de motif
• Pilotage d'un afficheur 7 segments
• Implantation d’un mécanisme d’interruption
• Applications logicielles de jeux sur le processeur RISC-V : invaders, pong, brick, snake

• Module « Algorithmique et programmation » (e2i3 - semestre 5 et 6)
• Module « Microcontrôleurs » (e2i3 - semestre 6)
• Module « Architecture de processeurs » (e2i5 - semestre 9)
• Module « VHDL » (e2i5 - semestre 9)