表示能力と汎用性が高い実ハードウェアを用いたプロセッサ教育支援システム(教育システム,<特集>システム開発論文)

概要

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実機を用いたプロセッサ教育システムでは,時間に沿った2進数によるハードウェアの動作を実感しながら,プロセッサの動作原理を理解できる.実機によるシステムでは,一般的に,FPGAボードが使用される.ただし,専用ボードが容易かつ安価に入手できないことや,プロセッサ内部の表示内容がボード上のLEDや7セグメントに制限され,レジスタ以外のデータパスなどより多くの有益な情報をボード上で表示できないなどの課題がある.そこで,様々な市販FPGAボードが使用でき,かつ,動作環境としてはパーソナルコンピュータと汎用ディスプレイのみで特殊な表示装置を要しない,表示能力と汎用性が高いプロセッサ教育支援システムを開発する.また,設計データは,容易に入手でき,かつ,教育目的に応じて自由に変更できるよう,Web上で公開する.いくつかの市販FPGAボードに本システムを実装したところ,設計の大部分を共通化したので,ボード間の移植負荷は小さかった.また,全ボードでテストプログラムが動作したことも確認した.実際にパーソナルコンピュータと汎用ディスプレイに接続し,多くのFPGAボードで動作したことから,本システムの汎用性が高いことが分かった.
2010-10-01