Utilización de lenguaje C para diseño de hardware.

Abstract

Este proyecto estudia la utilización de lenguaje C en el diseño de aplicaciones en hardware, en particular sobre lógica reprogramable. Se evalúan distintas herramientas de conversión de C a algún lenguaje del tipo HDL. En la primer etapa del proyecto se realizó una búsqueda de información sobre herramientas de este tipo y de las encontradas se seleccionaron dos: Handel C y Transmogrifier C. La segunda etapa fue de familiarización con las herramientas, investigando los circuitos generados a partir de diseños escritos en C. En la tercer etapa se analizaron distintos ejemplos para ambas herramientas como ser : algoritmos de división y raíz cuadrada, un árbitro de bus, ejemplo de acceso a memorias externas y de uso de memorias internas, un multiplicador con pipeline y ejemplos de operaciones con matrices. En todos estos ejemplos se relevaron los recursos ocupados y la frecuencia máxima alcanzada para chips de la familia Altera y en algunos casos también se hizo para chips de Xilinx. Además se hicieron comparaciones en algunos ejemplos con versiones escritas en VHDL. Finalmente se eligió una de las herramientas (Handel C) y un algoritmo escrito en C para analizar la facilidad de traducir éste de la forma más directa posible para su implementación en hardware. El diseño seleccionado fue un filtro de imágenes en tonos de grises que se implementó en la placa ARC-PCI de Altera. Además se realizaron comparaciones de performance entre este diseño y el filtro original (en C) corriendo en diferentes PC.