【正文】 40 NIOSⅡ 處理器的體系結(jié)構(gòu) 地址發(fā)生器 程序控制器 異?？刂破? 中斷控制器 通用寄存器 r0..r31 控制寄存器 ctl0..ctl5 指令 Cache 數(shù)據(jù) Cache 算術(shù)邏輯單元 （ ALU） 用戶定制指令邏輯 JTAG調(diào)試模塊 NiosII 處理器核 緊耦合 指令存儲(chǔ)器 緊耦合 指令存儲(chǔ)器 緊耦合 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 緊耦合 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 指令總線 數(shù)據(jù)總線 clock reset 軟件調(diào)試 JTAG接口 中斷源 [0..31] 用戶 IO信號(hào) cpu_resetrequest cpu_resettaken 復(fù)位信號(hào) reset:是一個(gè)強(qiáng)制處理器核立即進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)的全局硬件 復(fù)位信號(hào)。 cpu_resetrequest:是一個(gè)可以讓處理器核復(fù)位但不影響NiosII系統(tǒng)其它外設(shè)的局部復(fù)位信號(hào) 黑龍江科技學(xué)院 計(jì)算機(jī)控制教研室 41 NIOSⅡ 處理器的體系結(jié)構(gòu) ? CPU復(fù)位后， Nios II處理器將執(zhí)行下列操作： ? 清除狀態(tài)寄存器 status，使之為 0x0； ? 指令 Cache與程序存儲(chǔ)器的關(guān)聯(lián)被置為無效，處理器從固態(tài)程序存儲(chǔ)器 (比如 Flash)中的 reset地址處取得第一條指令； ? 從復(fù)位地址處開始執(zhí)行程序。 清除 status： 使處理器進(jìn)入超級(jí)用戶模式并禁止硬件中斷。 使當(dāng)前 Cache隊(duì)列無效： 保證取指是從復(fù)位地址所在的非 Cache存儲(chǔ)區(qū)，而不是當(dāng)前指令 Cache。 復(fù)位地址在系統(tǒng)生成時(shí)指定。 黑龍江科技學(xué)院 計(jì)算機(jī)控制教研室 42 NIOSⅡ 處理器的體系結(jié)構(gòu) ? 以下部件的狀態(tài)在復(fù)位后是不確定的： ? 通用寄存器 (除 zero(r0)：總是存放 0值 )； ? 控制寄存器 (除 status(ct10),被置為 0x0)； ? 指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 ? Cache(除與復(fù)位地址關(guān)聯(lián)的指令 Cache)。 ? 與 CPU相連的各外設(shè)，各外設(shè)復(fù)位后的狀態(tài)要具體參考各外設(shè)的手冊(cè)； ? 用戶指令邏輯在復(fù)位后的狀態(tài)要參看用戶指令邏輯的手冊(cè)或說明。 黑龍江科技學(xué)院 計(jì)算機(jī)控制教研室 43 NIOSⅡ 處理器的運(yùn)行模式 ? Nios II處理器有 3種運(yùn)行模式： ? 用戶模式 (User Mode)； ? 超級(jí)用戶模式 (Supervisor Mode) ； ? 調(diào)試模式 (Debug Mode) 。 ? 通常系統(tǒng)程序代碼運(yùn)行在超級(jí)用戶模式。在 Nios II 處理器都不支持用戶模式，永遠(yuǎn)都運(yùn)行在超級(jí)用戶模式。 調(diào)試模式： 擁有最大的訪問權(quán)限，可以無限制地訪問所有的功能模塊； 超級(jí)用戶模式： 除了不能訪問與調(diào)試有關(guān)的寄存器 (bt、 ba和 bstatus)外，無其它訪問限制； 用戶模式： 是超級(jí)用戶模式功能訪問的一個(gè)子集，它不能訪問控制寄存器和一些通用寄存器。 黑龍江科技學(xué)院 計(jì)算機(jī)控制教研室 44 NIOSⅡ 處理器的運(yùn)行模式 ? Nios II 處理器 3種運(yùn)行模式切換 Nios II處理器 3種運(yùn)行模式 黑龍江科技學(xué)院 計(jì)算機(jī)控制教研室 45 特性 處理器內(nèi)核 Nios II/e Nios II/s Nios II/f 性能 DMIPS/MHz 最大 DMIPS 31 127 218 最大工作頻率 (fMAX) 200 MHz 165 MHz 185 MHz 大致尺寸（以 LE為單位） 700 1,400 1,800 流水線階數(shù) 1 5 6 外部尋址空間 2G字節(jié) 2G字節(jié) 2G字節(jié) 指令總線 高速緩存 － 512字節(jié)到 64K字節(jié) 512字節(jié)到 64K字節(jié) 存儲(chǔ)器流水線訪問 – 可選 可選 分支預(yù)測(cè) － 靜態(tài) 動(dòng)態(tài) 緊耦合存儲(chǔ)器 － 可選 可選 數(shù)據(jù)總線 高速緩存 － － 512字節(jié)到 64K字節(jié) 存儲(chǔ)器流水線訪問 – – – 緊耦合存儲(chǔ)器 － － 可選 算術(shù)邏 輯單元 硬件乘法器 － 3周期 1周期 硬件除法器 － 可選 可選 移位器 1周期每比特 3周期桶形移位器 1周期 barrel 移位器 JTAG調(diào) 試模塊 JTAG接口、運(yùn)行控制、軟件斷點(diǎn)支持 是 是 是 硬件斷點(diǎn)支持 否 是 是 片外跟蹤緩沖區(qū)支持 否 是 是 異常處理 集成中斷控制器 是 是 是 用戶模式支持 否，都在超級(jí)模式 否，都在超級(jí)模式 否，都在超級(jí)模式 定制指令支持 256 256 256 NIOSⅡ 處理器的性能一覽 黑龍江科技學(xué)院 計(jì)算機(jī)控制教研室 ? 靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。 , April 1, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 07:15:4907:15:4907:154/1/2023 7:15:49 AM ? 1以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。 :15:4907:15Apr231Apr23 ? 1故人江海別，幾度隔山川。 07:15:4907:15:4907:15Saturday, April 1, 2023 ? 1乍見翻疑夢(mèng)，相悲各問年。 :15:4907:15:49April 1, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 2023年 4月 1日星期六 上午 7時(shí) 15分 49秒 07:15: ? 1比不了得就不比，得不到的就不要。 。 2023年 4月 上午 7時(shí) 15分 :15April 1, 2023 ? 1行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。 2023年 4月 1日星期六 7時(shí) 15分 49秒 07:15:491 April 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。 上午 7時(shí) 15分 49秒 上午 7時(shí) 15分 07:15: ? 沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。 , April 1, 2023 ? 很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。 07:15:4907:15:4907:154/1/2023 7:15:49 AM ? 1成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。 :15:4907:15Apr231Apr23 ? 1世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無限完美。 07:15:4907:15:4907:15Saturday, April 1, 2023 ? 1不知香積寺，數(shù)里入云峰。 :15:4907:15:49April 1, 2023 ? 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 2023年 4月 1日星期六 上午 7時(shí) 15分 49秒 07:15: ? 1楚塞三湘接，荊門九派通。 。 2023年 4月 上午 7時(shí) 15分 :15April 1, 2023 ? 1少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。 2023年 4月 1日星期六 7時(shí) 15分 49秒 07:15:491 April 2023 ? 1空山新雨后，天氣晚來秋。 上午 7時(shí) 15分 49秒 上午 7時(shí) 15分 07:15: ? 楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。 , April 1, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 07:15:4907:15:4907:154/1/2023 7:15:49 AM ? 1越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。 :15:4907:15Apr231Apr23 ? 1越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。 07:15:4907:15:4907:15Saturday, April 1, 2023 ? 1知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。 :15:4907:15:49April 1, 2023 ? 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 2023年 4月 1日星期六 上午 7時(shí) 15分 49秒 07:15: ? 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。 2023年 4月 上午 7時(shí) 15分 :15April 1, 2023 ? 1業(yè)余生活要有意義，不要越軌。 2023年 4月 1日星期六 7時(shí) 15分 49秒 07:15:491 April 2023 ? 1一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。 上午 7時(shí) 15分 49秒 上午 7時(shí) 15分 07:15: MOMODA POWERPOINT Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis ut cursus. 感 謝 您 的 下 載 觀 看 專家告訴