Su Baltazar Studios è stata pubblicata una guida molto interessante dedicata alla realizzazione completa di una calcolatrice scientifica basata su FPGA. La particolarità del progetto è l’utilizzo del formato BCD (Binary-Coded Decimal), lo stesso approccio usato nelle storiche calcolatrici HP dagli anni Settanta.
Invece di utilizzare il classico floating point binario, ogni cifra decimale viene rappresentata tramite un nibble da 4 bit. Questo permette di evitare errori di conversione e arrotondamento, mantenendo una precisione decimale perfetta.
Come realizzare questa FPGA in bveve
Per gestire questa struttura numerica è stata progettata anche una CPU custom orientata ai nibble, implementata su una Altera Cyclone II. Lo sviluppo utilizza strumenti come Quartus, Verilator e ModelSim.
La guida accompagna il lettore attraverso tutte le fasi del progetto: architettura della CPU, algoritmi matematici, microcodice, assembler scritto in Python e integrazione hardware finale con display, tastiera e batteria.
Particolare attenzione è dedicata agli algoritmi matematici implementati direttamente nell’architettura, comprese operazioni avanzate come trigonometria e logaritmi tramite CORDIC. Il processore utilizza inoltre un instruction set custom a 12 bit insieme a un assembler two-pass realizzato appositamente per il progetto.
Uno degli aspetti più apprezzati è l’approccio estremamente metodico: ogni componente viene simulato e verificato prima di passare allo step successivo. È una scelta che rende il progetto molto interessante anche dal punto di vista didattico, soprattutto per chi vuole approfondire la progettazione FPGA oltre le classiche demo introduttive.
Il progetto completo è disponibile gratuitamente sul sito di Baltazar Studios. Non sono indicati kit commerciali o prezzi ufficiali, ma la piattaforma hardware utilizzata è facilmente reperibile tramite board FPGA compatibili basate su Cyclone II.
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Simone Candido
Simone Candido è un ragazzo appassionato del mondo tech nella sua totalità. Simone ama immedesimarsi in nuove esperienze, la sua filosofia si basa sulla irrefrenabile voglia di ampliare a 360° le sue conoscenze abbracciando tutti i campi del sapere, in quanto ritiene che il sapere umano sia il connubio perfetto tra cultura umanistica e scientifica.