SAPHO & AURORA, manual de uso

Versão documentada: 6.4.2

Este manual ensina a usar o processador SAPHO e a AURORA, a interface onde ele é criado. O caminho segue a ordem de uma disciplina: primeiro projetos Verilog escritos à mão, depois a geração de processadores em C±, depois os dois juntos no mesmo circuito. A parte final reúne os estudos avançados, voltados à pós-graduação.

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Nota

Versão descrita: SAPHO 6.4.2 para Windows 10 e 11. Detalhes da apuração em Escopo, versão e método.

Por onde começar

Nunca usou a plataforma? Instale, veja o mapa da janela e siga direto para o tutorial Verilog. De lá, o tutorial do processador completa a base. São dois tutoriais de vinte a trinta minutos cada.

Já trabalha em um projeto? O menu lateral vai direto à tarefa, e a referência responde consultas pontuais sem repetir os tutoriais.

Primeiros passos

• O que é o SAPHO
  • As peças
  • O caminho completo
  • Como este manual está organizado
• Instalação
  • Baixar
  • Instalar
  • Primeiro início
  • Idioma
  • Atualizações
• O mapa da janela

Verilog primeiro

• Tutorial: um contador em Verilog
  • Passo 1: criar o projeto
  • Passo 2: escrever o módulo
  • Passo 3: escrever o testbench
  • Passo 4: definir os papéis
  • Passo 5: validar
  • Passo 6: simular e ler a onda
  • O que você aprendeu
  • Um segundo padrão: máquina de estados
  • Exercícios
  • Para onde ir
• Formas de onda
  • Icarus ou Verilator
  • GTKWave ou Surfer
  • Escolher o que gravar
  • Layouts salvos
  • Exercícios
• O fluxo Verilog em detalhe
  • O que “Sintetizar Verilog” executa
  • A classificação automática das fontes
  • Diagnósticos enquanto você digita
  • Múltiplos arquivos e módulos
  • Quando a validação falha
• Testbenches: Verilog e cocotb
  • Anatomia de um testbench Verilog
  • Testbench em Python: cocotb
  • Verilog ou cocotb?

C± e o processador

• Tutorial: um processador SAPHO
  • Passo 1: criar o projeto
  • Passo 2: criar o processador
  • Passo 3: escrever o algoritmo
  • Passo 4: compilar
  • Passo 5: preparar o estímulo e simular
  • Passo 6: ler a forma de onda
  • Passo 7: ver o circuito por dentro
  • O que você aprendeu
  • Exercícios
• A linguagem C± essencial
  • Tipos
  • Variáveis e vetores
  • Operadores
  • Controle de fluxo
  • Funções
  • Entrada e saída
  • Diretivas
  • Biblioteca
  • O que não existe, em resumo
• Compilação e artefatos
  • A cadeia
  • O que cada compilação gera
  • Um programa, um processador sob medida
  • Lendo erros de compilação
• Simulação do processador
  • Os três jeitos de rodar
  • As variáveis pelo nome
  • As trilhas Assembly e C±
  • Onde os resultados ficam
  • Exercícios
• PRISM: o circuito desenhado
  • Abrir
  • Navegar
  • O uso didático
  • Simulação interativa
  • Limitações

Os dois juntos

• O processador dentro do seu Verilog
  • As portas do processador gerado
  • Um top-level de exemplo
  • Hierarquia e PRISM
  • Exercícios
• Levar ao FPGA
  • O que levar
  • Passos típicos
  • Conferências que evitam sofrimento
  • O que a AURORA não faz

Estudos avançados

• Ponto flutuante customizado
  • O formato
  • Faixa e precisão
  • Dimensionando para o seu problema
  • Vendo o erro de arredondamento na onda
  • O custo em hardware
• Números complexos
  • Declarar e operar
  • O que funciona e o que não
  • Custo e representação
  • Complexos na forma de onda
  • Exemplo rápido
• Notação de Dirac: álgebra linear em hardware
  • As formas suportadas
  • Tutorial: um filtro RLS em 66 linhas
  • Quando usar
• FFT em hardware
  • O problema do embaralhamento
  • O programa
  • Verificando
• Os módulos HDL do SAPHO por dentro
  • A biblioteca de módulos
  • A arquitetura
  • A otimização que dá nome à plataforma
  • A visibilidade de simulação
  • Parâmetros derivados
• Interrupção, marcador de fim e multiprocessador
  • Interrupção: #PRACA
  • Marcador de fim: #TOAQUI
  • Multiprocessador

A AURORA no dia a dia

• Tour pela interface
  • A barra de ferramentas
  • A árvore de arquivos
  • O editor
  • Os terminais
  • A barra de status
  • Paleta de comandos e busca
• Organização de um projeto
  • A pasta
  • O arquivo .spf
  • Sintetizável ou testbench: quem decide é o conteúdo
  • Importar e criar arquivos
  • Backup
• Aurora Intelligence
  • Configurar
  • Usar
  • Permissões e limites
• Controle de versão, Python e configurações
  • Controle de versão (Dagr)
  • Bibliotecas Python (PyLibs)
  • Configurações
  • Este manual, dentro da AURORA
  • Relatar um problema

Referência

• Folha de consulta rápida
  • O fluxo
  • Os botões e seus pré-requisitos
  • Os papéis
  • Arquivos de um processador
  • A regra de ouro do Hub
  • Atalhos que mais valem
  • Quando algo der errado
• Diretivas do C±
  • De configuração
  • De comportamento
  • Constantes
• Biblioteca do C±
  • Entrada e saída
  • Funções baratas
  • Funções matemáticas
  • Funções de números complexos
  • Operações vetoriais (notação de Dirac)
• Conjunto de instruções do processador
  • Memória e pilha
  • Entrada e saída
  • Controle de fluxo
  • Aritmética
  • Lógica, bits e comparações
  • Cirurgia de expoente
• Atalhos de teclado
  • Personalizáveis
  • Fixos
  • No editor
  • Na árvore, visão Pastas
  • No painel da IA e nos terminais
• Diagnóstico: sintomas e causas
  • Botões desabilitados
  • Projeto
  • Compilação C±
  • Validação Verilog
  • Simulação e ondas
  • PRISM
  • Quando nada explica

Apêndices

• Glossário
• Publicações
• Escopo, versão e método