Eletrônica digital aplicada à construção de computadores: concepção de um computador digital de 8-bits em FPGA
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Data
2023-12-19Autor
Oliveira Machado, João Vitor
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O presente trabalho investiga a teoria da computação sobre o aspecto dos circuitos eletrônicos envolvidos na arquitetura de computadores, de onde também se buscou uma descrição funcional e qualitativa, explorando conceitos históricos e fundamentais da teoria e projeto de sistemas digitais, trazendo como proposta desta pesquisa a concepção de um modelo computacional de 8-bits executado em um dispositivo FPGA. A pesquisa desenvolvida envolveu uma busca pelas principais tecnologias e circuitos digitais de computadores ao nível de portas lógicas. Além disso, a proposta também trouxe o design de uma arquitetura alinhada a uma discussão sobre os diferentes modelos de projeto de sistemas VLSI, além de uma breve abordagem de linguagens de descrição de hardware para desenvolvimento em FPGA, refletindo a atual tendência em descrever circuitos digitais em RTL, isto é, descrevendo-se o comportamento de um circuito por meio do fluxo de dados de seus blocos lógicos. Acredita-se que a exposição técnica do funcionamento dos circuitos envolvidos e a avaliação qualitativa dos fundamentos da organização de computadores, em conjunto, se complementam em busca de responder o problema da pesquisa. Como resultado desse estudo, obteve-se com sucesso o modelo inicialmente projetado, operando
internamente nos circuitos da FPGA através da síntese dos blocos lógicos descritos no modelo proposto, comunicando-se com componentes externos por meio de uma interface de entrada e saída presente na placa de desenvolvimento. Através da execução do circuito, o modelo de computador demonstrou seu funcionamento, suficiente para execuções básicas
de programas. Conclui-se, por fim, que o documento é completo por si só, respondendo ao questionamento inicialmente colocado.
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