| 講演名 | 2013-11-28 TinyCSE : 教育用小型計算機システム(応用システム,デザインガイア2013-VLSI設計の新しい大地-) 中村 亮介, 中野 浩嗣, 伊藤 靖朗, |
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| 抄録(和) | 小規模組込システムの教育や開発のためTinyCPUと呼ばれるプロセッサがある.TinyCPUはFPGAを用いて実装することができ,Verilog HDLで記述した場合コードサイズは427行と非常に少ない行数の設計である.しかし,TinyCPUは割り込み機能と外部デバイス制御をサポートしていない.そこで本研究では,割り込み処理と外部デバイス制御をサポートするためにTinyCPUを拡張したTinyCSE (Tiny Computer System for Education)の設計・開発を行った.TinyCSEはキーボード,マウス,シリアル通信,スイッチ,タイマーを含む外部デバイスの制御を行うことができる.また,これらの外部デバイスからの割り込みもサポートしている.TinyCSEのコードサイズはVerilog HDLで記述した場合プロセッサが515行,デバイスコントローラが1349行となっている.このことから,TinyCSEは回路の理解と機能の拡張が簡単にできる.本研究では,TinyCSEを用いてストップウォッチの開発も行った.このアプリケーションはXilinx Spartan-3ANを用いて実装した.動作周波数は66MHz,使用したスライスの数は5888中850(14%)となっている.このことから,TinyCSEは計算機システム教育と小規模組み込みシステムの開発において有益だといえる. |
| 抄録(英) | TinyCPU is a small processor that can be implemented in various FPGAs that can be used for education and development of small embedded system. TinyCPU is so small that it is designed using Verilog HDL and the size of source code is only 427 lines. However, it does not support interrupts and peripheral controllers. The main contribution of this paper is to present TinyCSE (Tiny Computer System for Education), an extension of TinyCPU supporting interrupts and peripheral controllers. TinyCSE has controllers for external devices including keyboard, mouse, serial communication, switch, and timer. It also supports hardware interrupts from these external devices. Quite surprisingly, the code sizes of the CPU with interrupt controller and the device controllers are 515 lines and is 1349 lines in Verilog HDL, respectively. Our processor is portable and easy to understand and the function expansion is not difficult. As real-life applications, we have developed a stop watch. This applications runs in 66MHz on the Xilinx Spartan-3AN family FPGA XC3S700AN using 850 out of 5888 slices (14%). Therefore, our tiny processing system benefits computer system education and small embedded system development. |
| キーワード(和) | コンピュータシステム / CPU / Verilog HDL / 教育 / 組込システム / 割込処理 |
| キーワード(英) | Computer system / CPU / Verilog HDL / Education / Embedded system / Interrupt processing |
| 資料番号 | CPSY2013-66 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY |
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| 開催期間 | 2013/11/20(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Computer Systems (CPSY) |
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| 本文の言語 | ENG |
| タイトル（和） | TinyCSE : 教育用小型計算機システム(応用システム,デザインガイア2013-VLSI設計の新しい大地-) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | TinyCSE : Tiny Computer System for Education |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | コンピュータシステム / Computer system |
| キーワード(2)（和/英） | CPU / CPU |
| キーワード(3)（和/英） | Verilog HDL / Verilog HDL |
| キーワード(4)（和/英） | 教育 / Education |
| キーワード(5)（和/英） | 組込システム / Embedded system |
| キーワード(6)（和/英） | 割込処理 / Interrupt processing |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中村 亮介 / Ryosuke NAKAMURA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 広島大学 Department of Information Engineering Hiroshima University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 中野 浩嗣 / Koji NAKANO |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 広島大学 Department of Information Engineering Hiroshima University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 伊藤 靖朗 / Yasuaki ITO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 広島大学 Department of Information Engineering Hiroshima University |
| 発表年月日 | 2013-11-28 |
| 資料番号 | CPSY2013-66 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | 324 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | |