Um Processador Gráfico 2D Integrado a FPGA para Aprimorar o Ensino de Projeto Digital e Arquitetura de Computadores

Abstract

Diante da rápida evolução da educação tecnológica, a integração de sistemas digitais e arquitetura de computadores em um currículo acadêmico unificado tornou-se cada vez mais importante. Essa integração reflete a natureza dinâmica do cenário tecnológico e está alinhada com as crescentes demandas e expectativas dos alunos que buscam competências em ambas as disciplinas. Nesse contexto, há uma necessidade urgente de ferramentas pedagógicas inovadoras e revolucionárias que estejam de acordo com as tendências educacionais atuais e atendam de forma eficaz aos diferentes estilos de aprendizagem dos alunos. Consequentemente, a adoção de abordagens de co-design de FPGA (Field Programmable Gate Array), que integram aspectos de hardware e software de sistemas, representa um avanço significativo para atender às demandas contemporâneas do ensino de arquitetura de computadores, oferecendo uma solução prática, envolvente e dimensionável. Este artigo apresenta o CoLenda, uma nova ferramenta de aprendizado, por meio da implementação de uma plataforma FPGA educacional baseada em um processador gráfico 2D. O objetivo do CoLenda é fornecer uma compreensão abrangente de sua arquitetura, permitindo que os alunos vivenciem um aprendizado prático e prático por meio do desenvolvimento de jogos baseados em gráficos. A introdução desse processador aprimora o processo de aprendizado, permitindo que os alunos se envolvam em projetos digitais e em currículos de arquitetura de computadores, ao mesmo tempo em que estimula a criatividade e as habilidades práticas de solução de problemas. Além disso, tornar o projeto de código aberto para contribuições da comunidade poderia expandir significativamente o potencial e o escopo dessa ferramenta educacional