В основу реализации проекта положена гипотеза о том, что появление на рынке инструментального комплекса, отвечающего требованиям простоты, удобства работы, доступности рядовым разработчикам, позволит значительно удешевить и ускорить производство вычислительных систем специального назначения и увеличить количество специалистов в данной области. Потребность в специализированных вычислительных системах – машинах, способных выполнять высокосложные специализированные алгоритмы (обработка видео и звука в реальном времени, шифрование, контроль производственных процессов, системы искусственного интеллекта) – растет с развитием автоматизации различных сфер жизни человека. Современные микроконтроллеры зачастую недостаточно эффективны в выполнении высокосложных алгоритмов. В этой сфере на замену микроконтроллерам приходят специализированные вычислители на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) или интегральных схем специального назначения (ИССН).

Архитектура вычислительной системы (ВС) описана в виде иерархической системы модулей с использованием языка описания аппаратуры SystemVerilog. Разработка и отладка кода проводилась в среде Quartus Prime Lite Edition. Симуляция схемы выполнена с помощью ModelSim-Altera. Среда разработки написана на языке С++. Архитектура разработана так, чтобы в короткие сроки иметь возможность существенно изменить ее функциональные блоки и свойства, что позволяет повышать эффективность продукта в поставленных пользователем конкретных задачах. К программному обеспечению ВС были установлены требования простоты и быстрой настройки, а также удобства использования.

Процессорное ядро реализовано в составе блоков: 1) CSC (контроллер листа команд); 2) DC (контроллер данных); 3) IOU (контроллер ввода-вывода); 4) OU (операционный блок); 5) TU (блок таймеров); 6) PLL (блок фазовой автоподстройки частоты).

Среда разработки так же создавалась по модулям, каждый из которых выполняет небольшую функциональную часть: парсинг, ассемблирование, проверку наличия системных файлов и т.д. Для взаимодействия был разработан ряд решений, реализующих единый интерфейс, с помощью которого создаются более гибкие возможности их исполнения и отладки при пользовательской разработке на базе предлагаемой инструментальной платформы.