En aquest treball s’ha realitzat el disseny i les proves de funcionament per simulació d’un microcontrolador, capaç d’executar totes les instruccions del set d’instruccions AVR1 del fabricant de microcontroladors Atmel. Aquest disseny s’ha creat amb objectius didàctics, per tal de que estudiants puguin aprendre el funcionament intern d’un microcontrolador i el puguin provar fent servir instruccions d’un set d’instruccions comercial. El fet de que sigui un set d’instruccions comercial fa, que els estudiants, puguin posteriorment aplicar els coneixements adquirits en aquest entorn didàctic en la vida laboral. També, al tenir tota la documentació del disseny, les universitats el poden modificar, adaptant-lo a les seves necessitats.
En el document, s’explica primerament que és un microprocessador, element principal d’un microcontrolador. Seguidament, s’explica que és un microcontrolador i alguns microcontroladors i microprocessadors disponibles al mercat i les seves característiques.
Després d’això, es fa èmfasi en el disseny realitzat, explicant primerament les accions realitzades per cada una de les instruccions del set d’instruccions AVR1, explicant després el disseny del Datapath, (conjunt d’elements del microcontrolador capaços de realitzar les accions necessàries per poder executar totes les instruccions) i la unitat de control (element que gestiona quines accions fa en cada moment el Datapath, per tal de que l’execució de la instrucció es produeixi correctament). Explicant per últim, les proves realitzades per comprovar que el microcontrolador executa totes les instruccions del set AVR1 satisfactòriament.
En este trabajo se ha realizado el diseño y las pruebas por simulación de un microcontrolador, capaz de ejecutar todas las instrucciones del set de instrucciones AVR1 del fabricante de microcontroladores Atmel. Este diseño se ha creado con objetivos didácticos, para que los estudiantes puedan aprender el funcionamiento interno de un microcontrolador y lo puedan probar usando instrucciones de un set de instrucciones comercial. El hecho de que sea un set de instrucciones comercial hace, que los estudiantes, puedan posteriormente aplicar los conocimientos adquiridos en este entorno didáctico en la vida laboral. También, al tener toda la documentación del diseño, las universidades lo pueden modificar, adaptándolo a sus necesidades.
En el documento, se explica primeramente que es un microprocesador, elemento principal de un microcontrolador. Seguidamente, se explica que es un microcontrolador y algunos microcontroladores y microprocesadores disponibles en el mercado y sus características.
Después de esto, se hace énfasis en el diseño realizado, explicando primeramente las acciones realizadas por cada una de las instrucciones del set de instrucciones AVR1, explicando después el diseño del Datapath, (conjunto de elementos del microcontrolador capaces de realizar las acciones necesarias para poder ejecutar todas las instrucciones) i la unidad de control (elemento que gestiona que acciones hace en cada momento el Datapath, para que la ejecución de la instrucción se produzca correctamente). Explicando por último las pruebas realizadas para comprobar que el microcontrolador ejecuta todas las instrucciones del set AVR1 satisfactoriamente.
This project contains the design and operation tests via simulation of a microcontroller, capable of executing all of the instructions of the AVR1 instruction set by the microcontroller manufacturer Atmel. This design has been created with educational use in mind, so that students may learn the internal workings of a microcontroller and test it using instructions form a commercial instruction set. The fact that the instructions are from a commercial instruction set, means that the knowledge gained by the students while working with this microcontroller can be later applied to the workplace. Also, the fact that all the documentation regarding the design is available means that the universities can modify it to suit their needs.
First on the document, there is the definition of a microprocessor, the main element in a microcontroller. Followed by the definition of microcontroller and finally some microcontrollers and microprocessors available on the market.
Then, we focus on the design made, explaining first what each of the instructions of the AVR1 instruction set does, followed by an explanation of the Datapath, (set of elements capable of doing the necessary actions to be able to execute all the instructions) and the control unit (the element in charge of controlling which actions the Datapath does on each instance, to ensure that the execution of the instruction is completed correctly). Explaining lastly the tests made to check that the microcontroller executes correctly all the instructions form the AVR1 instruction set.
gmail.com
