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Title: Implementação em FPGA de um microcontrolador 8051 a partir do código VHDL e geração automática de leiaute dos blocos ULA e RAM utilizando as ferramentas de CAD da mentor graphics
Authors: Khatchadourian, Filipe Antoine.
Advisor: Gimenez, S. P.
Issue Date: 2014
Abstract: O crescente mercado de smartphones, tablets e sensores para automação pessoal, predia e industrial tem impulsionado a utilização eletrônica embarcada nas diferentes aplicações de Circuitos integrados (CIs) atuais. O ponto central destas tecnologias são os circuitos integrados digitais. Microcontroladores e microprocessadores têm suas características elétricas e desempenho aprimorado ao mesmo tempo em que novas tecnologias de fabricação de Circuitos Integrados possibilitam um número maior de transistores por unidade área. A demanda por objetos de CIs para aplicações específicas tem crescido e, com ela, a necessidade por técnicas e ferramentas que desenvolvam leiautes com muita precisão e velocidade. Dentro deste contexto, este trabalho tem por objetivo a formação de recursos humanos na área de fabricação de CIs. Utilizando ferramentas em versão de demonstração descreve e implementa um fluxo de projeto para a criação de leiautes de CIs Digitais utilizando como estudo de caso um projeto inédito de leiaute semiautomático de um circuito de Modulação de Largura de Pulso (PWM) com uso da linguagem Verilog e do software Quartus e sintetizado no software Leonardo Spectrum, o fluxo apresentado será utilizado na implementação dos blocos de RAM e ULA de um microcontrolador 8051. Para realizar a validação do VHDL usado para a implementação do 8051, utilizou-se uma placa didática de Field-Programmable Gate Array (FPGA). A concepção do leiaute de forma automático é efetuado através das ferramentas de automação de projetos eletrônicos da Mentor Graphics. Utilizando uma biblioteca de células padrão de acordo com processo de fabricação, posiciona os transistores e realiza as interconexões de modo automático através do software Pyxis Schematic. O leiaute dos blocos foi efetuado através do software Pyxis Layout.
The growing market for smartphones, tablets and sensors for automation has impulsed the use of embedded electronics in everyday applications. The main point of these technologies are the integrated digital circuits. Microcontrollers and microprocessors have their electrical characteristics and performance enhanced while new technologies for manufacturing integrated circuits (ICs) enable a larger number of transistors per unit area. The demand for ICs projects for specific applications has grown, and with it, the need for tools and techniques to develop layouts with great precision and speed. This paper describes and implements a design flow for creating layouts of Digital ICs. It demonstrates an unpublished semiautomatic layout design of a PWM circuit using Verilog language and Microwind II software. It also presents the technique of automatic generation of layout from VHDL code simulated in Quartus software and synthesized in Leonardo Spectrum software. The flow showed will be used in the implementation of blocks of RAM and ALU of an 8051 microcontroller. To perform the validation of the VHDL used to implement the 8051 it was utilized a didactic board Field Programmable Gate Array (FPGA). The layout is performed automatically through the electronic design automation tools from Mentor Graphics. Using a library of standard cells according to the manufacturing process, the transistors and interconnects are positioned automatically using the Pyxis Schematic software. The layout of the blocks was done through the Pyxis Layout software..
Keywords: Circuitos eletrônicos
Microcontroladores
Circuitos integrados digitais
Publisher: Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo
URI: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/444
Appears in Collections:Teses e Dissertações

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