Portabilidade e customização de um softcore RISC-V em FPGA

Abstract

As FPGAs são dispositivos lógicos capazes de implementar qualquer tipo de circuito digital, esta característica torna este dispositivo uma excelente ferramenta para o estudo e desenvolvimento em diversas áreas da eletrônica e da computação. Entretanto há algumas características inerentes a estes dispositivos que podem inviabilizar a sua utilização. O custo dos kits de desenvolvimento para FPGAs é maior que aquele observado nos kits para microcontroladores, além disso a complexidade dos ambientes de desenvolvimento e a incompatibilidade entre si também desfavorecem o uso desta ferramenta. Para evitar o custo de aquisição de um novo kit e também poupar o tempo gasto no aprendizado de um novo ambiente de desenvolvimento a cada novo projeto, torna-se imprescindível adotar um processo de portabilidade. A portabilidade consiste em migrar um projeto desenvolvido em uma plataforma ou dispositivo para outra, mantendo as mesmas funcionalidades. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo explorar a portabilidade de um softcore RISC-V em FPGA. Isso envolveu, primeiramente, a revisão de código e simulação do projeto a ser portado e, em seguida, a adequação do projeto à nova plataforma na qual o sistema foi embarcado. Utilizando o kit de desenvolvimento DE10-Lite e o ambiente Intel Quartus Prime Lite Edition, as funcionalidades originais do projeto foram mantidas após a portabilidade, e novos recursos foram adicionados. Dentre eles, chaves e displays de 7 segmentos como novos dispositivos de entrada/saída.