Estudo e desenvolvimento de periféricos internos para trabalhar em conjunto com microarquiteturas RISC-V baseadas no ISA RV32I.

Resumo

Nesta iniciação científica, foi realizado um estudo aprofundado sobre a tecnologia RISC-V, com foco em sua arquitetura ISA RV32I, que inclui o conjunto de instruções comprimidas, a ausência de registradores de status e os modos privilegiados. Além disso, foram analisadas as microarquiteturas compatíveis, como a de ciclo único (single cycle), que utiliza um clock baseado na instrução mais lenta, e a de múltiplos ciclos (multi cycle), onde cada instrução é executada em vários ciclos de clock. Esse estudo também abrangeu periféricos, como a memória e o GPIO, explorando suas tecnologias, funcionamento e, no caso do GPIO, aprofundando-se até
a parte do funcionamento lógico do hardware.
O desenvolvimento do barramento de comunicação utilizando o Platform Designer foi o principal resultados obtido. Esse processo proporcionou o aprendizado sobre o uso dessa ferramenta robusta e flexível, que permite a integração de tecnologias externas, não nativas do Platform Designer. Essa flexibilidade foi essencial para conectar núcleos e periféricos personalizados, como o RISC-V, ampliando as possibilidades de manipulação de microarquiteturas e de desenvolvimento de sistemas personalizados.
O estudo destacou a importância do barramento de comunicação, que se mostrou fundamental para interligar toda a lógica dos componentes, garantindo o funcionamento adequado do sistema como um todo. A aplicação do barramento Avalon nativo do Platform Designer, combinada com a adaptação de tecnologias externas, permitiu integrar com sucesso os periféricos e o
núcleo RISC-V, demonstrando a flexibilidade e a eficiência dessa abordagem. Esse processo não apenas possibilitou uma comunicação eficiente entre os diferentes módulos, mas também evidenciou o potencial do barramento Avalon para escalar o sistema com novos
periféricos e funcionalidades no futuro. Assim, o estudo ressalta a importância de uma arquitetura bem planejada e de ferramentas de desenvolvimento robustas, como o Platform Designer, para o sucesso na construção de sistemas personalizados e otimizados.