私はVerilogを学びたいプログラマーです。
驚くほど素晴らしいのは、Intel 4004のような非常にクリーンなデザインの小さなマイクロプロセッサを構築し、実際にfpgaを使用して作成し、LEDを点滅させて注文するチュートリアルです。
そのようなチュートリアルはありますか？
そうでなければ、私はそれをやろうとしているので、それを書くことに挑戦するかもしれません。誰かが私が利用するかもしれないリソースに関して何かアドバイスがありますか？たとえば、優れたオープンソースのVerilogコンパイラ、デバッグツール、シミュレータ、Verilogチュートリアル、安価なfpgasおよびプログラミングツール、LED用のブレッドボードなど。
GNU Icarus Verilogを使用すると、実際のボードがなくても Verilog で遊ぶことができます。ここから Windows ビルドを入手できます。
また、Niklaus Wirth による、ザイリンクス ボード用の Verilog のコードを使用して単純な CPU を設計および構築する方法に関するチュートリアルもあります。
https://www.inf.ethz.ch/personal/wirth/FPGA-relatedWork/RISC.pdf https://www.inf.ethz.ch/personal/wirth/FPGA-relatedWork/ComputerSystemDesign.pdf
~はい、Pascal を発明したのは同じ Wirth です。彼は引退して FPGA で遊んでいます。
ここで、基本的なマイクロプロセッサに関する素晴らしいスライドをいくつか見つけました。
http://www.slideshare.net/n380/elementary-processor-tutorial
オープン ソース ツールは開発/テストには適していますが、hdl を合成してビットストリームを生成することはできません。altera または xilinx (またはその他) のメーカー ツールのいずれかを使用する必要があります。
メーカーのツールはスイートとして提供され、Windows と Linux で使用できる大容量 (5 GB のインストールで 7 ～ 12 GB のドライブ容量が必要) です。altera.com xilinx.com
そこにはたくさんのソフトコアがあります。opencores.org を参照してください。arduino と互換性のある zpuino があります。
最良のアイデアは、シンプルに始めて構築することです。fpga ボードを入手し、シンプルなデザイン (LED フラッシャー) を実装して、そこから作業を進めます。特にデジタルエレクトロニクスをあまりやったことがない場合は、かなりの学習曲線です.
そのハードウェアと設計回路はコードを書かないことを忘れないでください。タイミングがすべてです。
fpga4fun.com プロジェクトを見て、出発点として作業してください。
ザイリンクス ベースの digilentinc には、ガジェット ファクトリと同様に低コストのボードがいくつかあります。avnet には、80 ドルの USB ドングル ベースのボードがあります。
アルテラベース。terasic には素敵なボードがいくつかあります。
Gadget factory では現在、paillio + いくつかのアドオン ボードのキックスターター プロジェクトを立ち上げています http://www.kickstarter.com/projects/13588168/retrocade-synth-one-chiptune-board-to-rule-them-al
Altera には、この種のものに関する優れたリソースがあります。
このリンクを試すことができます: http://www.altera.com/education/univ/materials/digital_logic/labs/unv-labs.html
Verilog/VHDL を使用して組み込みプロセッサを作成する一連のラボ チュートリアルがあります。
明示的な Verilog チュートリアルについてはわかりませんが、MIT オープン コースウェアからのこのクラスは興味深いかもしれません。
すべてのクラスノートはオンラインで、シラバスはあなたが興味を持っているもののように聞こえます (私の強調):
6.004 では、デジタル システムのエンジニアリングを紹介しています。このコースでは、MOS トランジスタから始めて、論理ゲート、組み合わせおよび順序回路、有限状態マシン、コンピューター、そして最終的には完全なシステムなど、一連のビルディング ブロックを開発します。一連の設計例を通して、ハードウェアとソフトウェアの両方のメカニズムを調べます。
6.004 は、デジタル システムを理解したい (そして最終的には設計したい) EECS の学部生にとって必要な資料です。デジタル デザイン、コンピュータ アーキテクチャ、およびシステムの後のコースでは、資料をよく理解することが不可欠です。6.004 を受講する前に、生徒はコンピューターを快適に使用できるようになっている必要があります。プログラミング言語の概念 (6.001) と電気的基礎 (6.002) の初歩的な知識があることを前提としています。
問題セットとラボ演習は、デジタル システムの設計における「実践的な」経験を学生に提供することを目的としています。各学生は、学期中に縮小命令セット コンピュータ (RISC) プロセッサのゲート レベルの設計を完了します。ワークステーションへのアクセスとコース スタッフからの支援はラボで提供されますが、Athena マシンまたは自宅のコンピューターを使用して課題を完了することが可能です。
すべてのFPGAベンダーは、安価な（$ 200〜250の範囲の）開発キットを持っています。たとえば、ザイリンクスのSP601やアルテラのCycloneIIIStarterなどです。私はザイリンクスのSP605（〜$ 500）を個人的に所有しています。他のオプション（ Sparkfunなど）からより安価なオプションを見つけることができる場合があります。
厳密に言えば、オープンソースのVHDL / Verilogツールを見つけることはできますが、合成（FPGAが使用するものを作成する）のためのそのようなツールを私は知りません。ザイリンクスとアルテラはどちらも無料の（ビールのように）ツールを提供していますが、オープンまたは無料の（libreのように）ソフトウェアではありません。ザイリンクスツールにはシミュレーター（無料バージョンで制限されています）が含まれており、WindowsまたはLinuxで実行できます。アルテラのツールは似ていると思いますが、私はそれらに精通していません。
Verilog / VHDLで単純なマイクロプロセッサを構築することは、大学のコンピュータアーキテクチャクラスではかなり一般的な機能です。間違いなく、ほとんどすべての主要な学校からクラスノートなどを見つけることができます。
優れたオープン ソースの Verilog コンパイラである Icarus があります。イカロスのホームページより
Icarus Verilog は、Verilog シミュレーションおよび合成ツールです。コンパイラとして動作し、Verilog (IEEE-1364) で書かれたソース コードを何らかのターゲット形式にコンパイルします。
マイクロプロセッサ イン Verilog のチュートリアルは知りませんが、OpenCoresのWeb サイトがあります。Projects の下の Processors タグには、Verilog または VHDL で実装された多くのプロセッサが表示されます: 8080、6502、8051、Z80、6805 などです。これらのいずれかが、開始するための例として役立つと思います。