Arcetri Technical Reports 3/2000

Progetto Fasti
Scheda Sequencer Processor

V. Biliotti

Osservatorio Astrofisico di Arcetri

Sommario

La scheda Sequencer Processor è un sistema progettato per generare sequenze di segnali; nata con l'obiettivo di realizzare un sistema potente e flessibile per l acquisizione dati dai sensori infrarossi di nuova generazione, può trovare applicazione in tutti gli strumenti nei quali sia richiesta flessibilità e semplicità di programmazione.

La flessibilità è dovuta sostanzialmente ad un approccio completamente nuovo, che si basa su un processore RISC dotato di istruzioni semplici ed intuitive; tale componente, che è stato implementato usando logiche programmabili, esegue le istruzioni impiegando al massimo due cicli di clock grazie a due bus distinti, con i quali può accedere contemporaneamente, sia alla memoria di programma, sia alla memoria dei dati.

L'interfaccia fra questo componente ed il computer di controllo è realizzata con un altro componente programmabile che, oltre a gestire il protocollo seriale RS232, accede alle memorie e a tutte le risorse interne al processore in ogni fase operativa, il processore è perciò sempre visibile e trasparente al computer di controllo. Questa caratteristica, unita alla possibilità di far lavorare il processore in modo step by step semplifica ulteriormente il lavoro di sviluppo, programmazione e debug; nella pratica il circuito di interfaccia è sempre attivo e si comporta quasi come un emulatore embedded.

I componenti PROCESSORE e INTERFACCIA sono stati implementati su componenti Xc95288 usando un software specifico (Xilinx Foundation Base PC) ed un linguaggio HDL (Hardware Description Language) con il quale idee e concetti sono stati tradotti in blocchi logici funzionali connessi fra loro. Questo tipo di approccio permette, con particolari accorgimenti, di progettare e compilare un componente virtuale che, in un secondo tempo, viene trasferito in uno o più componenti reali, scelti sulla base di considerazioni di costo e disponibilità. In linea di principio il progetto poteva essere realizzato con componenti diversi dalla Xc95288, addirittura componenti programmabili forniti da altri costruttori. Progettare con questo approccio significa anche allungare la vita di un progetto perché può essere continuamente aggiornato e soprattutto trasportato da componenti oramai obsoleti a componenti di ultima generazione.