【正文】 SARC寄存器 該寄存器定義了 ISOCM和 DSOCM存儲(chǔ)器位置的最高8位。PowerPC處理器 OCM控制器OCM的寄存器 DSCNTL寄存器 表 ISCNTL寄存器 含義和 DSCNTL基本一樣。PowerPC處理器 OCM控制器DCR寫(xiě)訪問(wèn) ISINIT為 22位的寄存器，映射到 DCR寫(xiě)數(shù)據(jù)總線 D8D29位。存儲(chǔ)器接口的寫(xiě)地址為 A8A29， A29用來(lái)控制ISOCMBRAMMODDWRITEEN和ISOCMBRAMEVENWRITEEN信號(hào)。每當(dāng) ISFILL寄存器被寫(xiě)時(shí)， 32位的指令就寫(xiě)到了 BRAM中。PowerPC處理器 OCM控制器DCR寫(xiě)訪問(wèn) 如果讀取 ISINIT寄存器 1）對(duì)于 VirtexII pro， A8A29映射到讀數(shù)據(jù)總線的D0D21位 2）對(duì)于 Virtex4，如果 ISENTL設(shè)置為 1， A8A29映射到讀數(shù)據(jù)總線的 D8D29位。如果 ISENTL設(shè)置為 1，與VirtexII pro一樣 如果讀取 ISFILL寄存器 1）對(duì)于 VirtexII pro，保存在 ISFILL寄存器的內(nèi)容將返回作為 DCR讀數(shù)據(jù) 2）對(duì)于 Virtex4，如果 ISCNTL的第 2位設(shè)置為 1，被ISINIT寄存器尋址的 ISOCM的真正的內(nèi)容將要被加載，否則保存在 ISFILL寄存器的內(nèi)容將返回作為 DCR讀數(shù)據(jù)。PowerPC處理器 APU控制器　 輔助處理器單元（ Auxiliary Processor Unit， APU）控制器允許設(shè)計(jì)者使用定制的指令來(lái)擴(kuò)展 PPC405本身的指令集 。 這些定制的指令集被 FPGA結(jié)構(gòu)協(xié)處理器模塊（ Fabric Coprocessor Module， FCM）執(zhí)行。這使得在特定應(yīng)用程序函數(shù)和處理器流水之間有更緊密的集成 。 圖 PPC405， APU控制器和 FCM模塊之間的流水線流程 。PowerPC處理器 APU控制器PowerPC處理器 APU控制器 APU的兩個(gè)功能： 1）在 PowerPC時(shí)鐘和 FCM接口時(shí)鐘之間進(jìn)行同步； 2）解碼 FCM指令，并且通知 CPU所需要的 CPU資源。 一個(gè)浮點(diǎn)單元 FPU是 FCM的一個(gè)很好的例子。在 FCM FPU情況下， APU控制器能解碼所有的 PowerPC浮點(diǎn)指令。PowerPC處理器 APU控制器FCM指令處理 APU控制器或者 FCM能完成 FCM指令解碼。 在使用 APU控制器前，必須配置 PowerPC MSR寄存器。表 APU相關(guān)的 MSR位域。PowerPC處理器 APU控制器自治和非自治的指令 1）自治指令 這類(lèi)型的指令不阻礙 PowerPC流水線。它們是典型的發(fā)射后不管指令，即不需要返回任何狀態(tài)或數(shù)據(jù)給處理器流水線。比如一個(gè)用戶(hù)定義的 UDI_FCM_Read指令， FCM寄存器加載 GPR寄存器組中其中一個(gè)寄存器的值，但不返回任何值給處理器。PowerPC處理器 APU控制器自治和非自治的指令 2）非自治指令 這類(lèi)型的指令將阻礙 PowerPC流水線的指令執(zhí)行，直到 FCM指令執(zhí)行完為止。對(duì)于希望返回一些狀態(tài)或者數(shù)據(jù)給 PPC處理器的指令來(lái)說(shuō)，使用這類(lèi)型的指令。 比如一個(gè)用戶(hù)定義的 UDI_FCM_Write指令， FCM寄存器取出數(shù)據(jù)，并將其寫(xiě)到 GPR寄存器組中其中一個(gè)寄存器。PowerPC處理器 APU控制器阻塞指令和非阻塞指令 1）阻塞指令 任何非自治指令不能被預(yù)測(cè)放棄和重新發(fā)布，處理器不能阻止 FCM的執(zhí)行。 一旦在 PPC流水線內(nèi)阻塞指令完成第一個(gè)執(zhí)行周期，所有到 PPC的中斷和異常被阻塞，這樣就不會(huì)阻止指令的完成。PowerPC處理器 APU控制器阻塞指令和非阻塞指令 2）非阻塞指令 非塊指令允許處理器終止 FCM的執(zhí)行，服務(wù)中斷程序和異常，隨后重新發(fā)布被終止的有可預(yù)見(jiàn)結(jié)果的指令。 指令格式 圖 FCM指令格式。PowerPC處理器 APU控制器 一般說(shuō)， PowerPC處理器使用基本和擴(kuò)展 op碼來(lái)識(shí)別潛在的 FCM指令。 op碼被 APU控制器或者 FCM譯碼。 對(duì)于所有的預(yù)定義指令， RA和 RB域指定操作數(shù)寄存器， RT域指定目的寄存器。 用戶(hù)定義的指令（ userdefined instruction， DUI）能被配置來(lái)識(shí)別這些比特位。表 APU操作碼。PowerPC處理器 APU控制器基本操作 碼 擴(kuò) 展操作 碼 描述0(=0b000000) 0b00000000000 非法除了以上所有 可用于 UDI，不 設(shè) 置PPC405（ CR）位4(=0b000100) 0b10 MAcc和 Xilinx保留0b1000110 可用于 UDI，需要 設(shè) 置PPC405（ CR）位除了以上所有 可用于 UDI，不 設(shè) 置PPC405（ CR）位31(=0b011111) 0b001110 預(yù) 定 義 的 FCM加 載 /存儲(chǔ)0b1110101 FCM整數(shù)除法PowerPC處理器 APU控制器基本操作 碼 擴(kuò) 展操作 碼 描述(=0b110) 0b 預(yù) 定 義 的 FCM加 載 /存 儲(chǔ)32(=0b011111) 0b11111 預(yù) 定 義 的 FCM加 載 /存 儲(chǔ)59(=0b111011) 0b 預(yù) 定 義 的 PowerPC FPU指令 62(=0b111110) 0b1 預(yù) 定 義 的 FCM加 載 /存 儲(chǔ)63(=0b111111) 0b 預(yù) 定 義 的 PowerPC FPU指令PowerPC處理器 APU控制器 指令譯碼 能使用 APU控制器或其本身，來(lái)譯碼 FCM指令。APU控制器的主要目標(biāo)是告訴 CPU所需要的資源信息。FCM譯碼，盡管比較慢，但允許實(shí)現(xiàn)更多的用戶(hù)定義的指令。當(dāng) APU控制器譯碼一個(gè)指令時(shí)，有一些信號(hào)送到FCM。PowerPC處理器 APU控制器 APU控制器預(yù)定義指令譯碼 這樣有兩種類(lèi)型的預(yù)定義指令被 APU控制器譯碼：浮點(diǎn)和 FCM加載 /存儲(chǔ)。 1）浮點(diǎn)指令 被譯碼的指令要求使用一個(gè) FCM浮點(diǎn)單元。那些返回結(jié)果到 PowerPC的 FPU指令是非自治的，非阻塞的；其他指令則是自治的。用戶(hù)可以通過(guò) APU控制器的配置寄存器，強(qiáng)制 FPU指令為非阻塞的。 2） FCM加載 /保存指令 FCM加載 /保存指令在 PowerPC處理器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器系統(tǒng)和 FCM之間傳輸數(shù)據(jù)。 FCM加載指令從存儲(chǔ)器傳輸數(shù)據(jù)到 FCM內(nèi)的目的寄存器，反之亦然。PowerPC處理器 APU控制器 用戶(hù)定義的指令譯碼 用戶(hù)可以定制 8個(gè)定制指令能被 APU控制器譯碼。指令格式與標(biāo)準(zhǔn)的 FCM格式一致。 FCM預(yù)定義指令譯碼 這兒有一組預(yù)定義的 PowerPC指令，能被配置為在FCM內(nèi)譯碼：整數(shù)除法指令。 FCM用戶(hù)定義的指令譯碼 用戶(hù)定義的指令不能被 APU控制器識(shí)別，被傳遞給FCM用于在結(jié)構(gòu)邏輯內(nèi)譯碼。這樣允許多于 8個(gè)定制指令被譯碼。在 FCM中譯碼效率不如 APU控制器。PowerPC處理器 APU控制器 FCM異常 當(dāng)執(zhí)行保存，阻塞，或者非阻塞指令， FCM將異常傳遞給 APU控制器。這就使 CPU從流水線清除指令，PowerPC發(fā)布合適的異常句柄。 當(dāng)執(zhí)行異常句柄時(shí)， PowerPC在 SRR0寄存器保存返回程序的計(jì)數(shù)器，在 SRR1中保存 MSR內(nèi)當(dāng)前的值。 CPU異常 FCM指令能引起一些不同的 CPU異常?？赡艿漠惓Ｓ校悍欠ㄖ噶睿惶貦?quán)指令； APU使能； FPU使能異常； APU不可用； FPU不可用；操作數(shù)；不支持的段；寫(xiě)故障；區(qū)域故障； UO故障；數(shù)據(jù) TLB缺失。PowerPC處理器 APU控制器APU控制器配置 APU控制器內(nèi)的寄存器分為： 1)通用的配置寄存器 。 2)UDI配置寄存器。 通用配置寄存器 表 。PowerPC處理器 APU控制器APU控制器配置PowerPC處理器 APU控制器 UDI配置寄存器 表 UDI配置寄存器的位域描述 。PowerPC處理器 APU控制器名字 位 描述PriOpCodeSel 0 為 指令 選擇 基本的操作 碼 ：0b0選擇 0（ =0b000000）0b1 選擇 4（ =0b000100）ExtOpCode 1:11 擴(kuò) 展的操作 碼 指令PrivOp 12 只在特 權(quán) 模式下 執(zhí) 行RaEn 13 要求來(lái)自 GPR（ RA）的操作數(shù)RbEn 14 要求來(lái)自 GPR（ RB）的操作數(shù)GPRWrite 15 回寫(xiě) 結(jié) 果到 GPR（ RT）XerOVEn 16 使能返回溢出狀 態(tài)XerCAEn 17 使能返回 進(jìn) 位狀 態(tài)PowerPC處理器 APU控制器名字 位 描述CRFieldEn 18:20 選擇 指令影響 PowerPC CR的哪些位域 21:25 硬件 編碼 0b0000Type 26:27 定 義 指令 類(lèi)DCRRegPtr 28:30 保留 為 DCR UDI寄存器 尋 址UDIEn 31 使能 該 UDI配置的 APU控制器 譯碼PowerPC處理器 APU控制器　　 APU控制器通用配置寄存器有自己的 DCR地址，能使用通常的 DCR訪問(wèn)進(jìn)行讀寫(xiě)。 8個(gè) UDI寄存器共享一個(gè)DCR地址用于訪問(wèn)。一個(gè) UDI寄存器指針允許獨(dú)立的訪問(wèn)每個(gè)寄存器。 APU控制器內(nèi)部運(yùn)行和 PowerPC時(shí)鐘一樣的速度。它接收到 FCM時(shí)鐘， CPMFCMCLK。用于同步信號(hào)去 /從FCM。 APU在這兩個(gè)時(shí)鐘間自動(dòng)檢測(cè)時(shí)鐘比例系數(shù)。