如何在真正的FPGA上实现nand2tetris处理器？
我学习了 nand2tetris 课程 ( https://www.nand2tetris.org/course )，主要目的是学习如何在真正的 FPGA 上构建软处理器。
虽然课程很简单，但现在我开始使用 FPGA 实现，我觉得有点迷茫。
我买了一个 Intel de10 nano FPGA（http://de10-nano.terasic.com/），并且从 Uni 获得了一些 Verilog 知识，我能够下载“Quartus Prime Lite”并使用简单的东西引导，比如 LED 闪烁，等等...
但是，在实现处理器时，有几件事我不清楚：
- 如何实现数据存储器？我看到有一个 DDR3 模块连接到 FPGA 的 HPS。这是我需要直接使用的东西吗？我可以简单地在 HDL 中使用一个大的 16 位寄存器向量吗？
- 如何从读取程序的位置实现 ROM？以及如何存储我组装的二进制文件然后引导提取-解码-执行循环？
- 如何实现屏幕和键盘？确实，板上还有一个 HDMI 控制器：我必须自己实现所有逻辑吗？
这些是我目前正在努力解决的主要问题。你能指出我对一个完整的新手有用的任何资源吗？
谢谢，
回答
我在一个小型 fpga (ice40HX8K) 上完成了 nand2tetris 硬件的实现，这里是我的建议：
A. 内存 原始 nand2tetris 使用两个内存部分：
- 指令码ROM
- 用于数据存储器的 RAM
两者都可以使用 fpga 的 BRAM 单元来实现。它们有一个很好的特性，即 BRAM 可以在启动时预加载数据。这对于使用您的指令代码预加载 ROM 很有用。如果您有足够的 BRAM，那就没问题了。我的主板（来自 Olimex 的 ice40HX8K-EVB）只有 8K x 16 位的 BRAM。所以我做了以下事情：
- 我使用 512 x 16 位的 BRAM 作为 ROM 预装了引导加载程序（用 Hack-Assembler 编写）
- BRAM 的其余部分用作 RAM（7680 x 16 位）
- 我的主板有一个外部 SRAM 芯片（256 kx 16 位）。我用它作为指令存储器。启动时，引导加载程序用应用程序代码填充 SRAM，然后将 SRAM“切换”为指令存储器。
你的主板有一个单独的 DRAM 芯片。您也可以将其用作内存，但请注意：使用 DRAM 比使用 SRAM 复杂得多。
B. 输入/输出 nand2tetris 有一个屏幕和一个键盘。
一个易于实施的替代方案可能如下： 实施一个小型 UART，以便您可以通过终端（例如 screen /devttyACM0）连接您的 PC。现在您可以在运行时与您的 Hack-CPU（在 fpga 中运行）对话。我还使用 UART 在启动时上传 Hack-Application。
看看我的 repo：https :
//gitlab.com/x653/nand2tetris-fpga