Conception et implémentation d’un Microcontrôleur de 64 bits sur FPGA

Abstract

L'objectif de ce travail consistait en la conception et l'implémentation d'un microcontrôleur de 64 bits sur un circuit logique programmable FPGA. Pour aboutir à cet objectif qui s'est basé sur la transposition de l'architecture et fonctions des composants internes du microcontrôleur entre autre le microprocesseur comprenant l'unité arithmétique et logique UAL, les registre, l'unité de contrôle et les mémoires RAM et ROM sur FPGA du type cyclone II de Altéra, on a utilisé le langage de description de matériel VHDL qu'on a développé au premier chapitre en présentant ses avantages et ses fonctionnalités, on a démontré que c'est un langage complet destiné à représenter le comportement ainsi que l'architecture des systèmes numériques. On a étudié aussi les circuits logiques programmable FPGA, on a montré les avantages que présentent de point de vue flexibilité, configuration et , reprogrammation à volonté qui permet la modification et l’amélioration des conceptions réalisées. On a abordé aussi une brève étude sur le microcontrôleur et sa structure, ensuite, on a réalisé les descriptions en VHDL de quelques fonctions des éléments du microcontrôleurs de 64 bits: UAL, UC, Registre, RAM, ROM en utilisant le logiciel Quartus II pour leurs implémentations sur FPGA. Les résultats obtenus nous ont permis de démontrer le bon fonctionnement des circuits logiques programmable FPGA, et de saisir l’importance de leur utilisation. Comme perspective et travaux futurs, on propose de réaliser d'autres implémentations des fonctionnalités d'autres systèmes numériques sur FPGA.