Nios II体系结构.pdf

第3章 Nios II 体系结构 第3章 Nios II 体系结构 《SOPC技术与应用》 《SOPC技术与应用》 北京服装学院信息工程学院 北京服装学院信息工程学院 刘 昊 刘 昊 Email：gxyliuh@bift.edu.cn Email：gxyliuh@bift.edu.cn 主要内容 本章的目的是让学习者建立一个Nios II处理器的概念，了解一些 Nios II处理器的工作细节，这对开发出高效率、健壮的程序是非常有好 处的。 体系结构（Architecture ）主要用来描述面向程序员的CPU抽象， 而不是其具体实现。本章先介绍NiosII处理器构架，接着介绍NiosII的 寄存器文件(Register File)，然后介绍NiosII的异常处理，最后介绍 NiosII的储存器结构并分析三种NiosII处理器的性能特点。NiosII的指 令集及如何编写NiosII的汇编程序自行学习。 第3章 目录 3.1 Nios II处理器结构 3.2 Nios II的寄存器文件 3.3 算数逻辑单元(ALU) 3.4 复位信号 3.5 Nios II处理器运行模式 3.6 异常和中断控制器 3.7 Nios II的异常处理 3.8 存储器及I/O结构 3.9 存储器和外设访问 3.10 Nios II处理器性能 第3章 目录 3.1 Nios II处理器结构 3.2 Nios II的寄存器文件 3.3 算数逻辑单元(ALU) 3.4 复位信号 3.5 Nios II处理器运行模式 3.6 异常和中断控制器 3.7 Nios II的异常处理 3.8 存储器及I/O结构 3.9 存储器和外设访问 3.10 Nios II处理器性能 3.1 Nios II处理器结构 Nios II是一种软核(Soft-Core)处理器。 所谓软核，是指未被固化在硅片上，使用时需要借助EDA 软件对其进行配置并下载到可编程芯片( 比如FPGA)中的 IP核。软核最大的特点就是可由用户按需要进行配置。 3.1 Nios II处理器结构 Nios II软核处理器简介 Nios II 处理器系列包括三种内核 Nios II/f (快速) 性能最高，但占用的逻辑资源最多。 Nios II Nios II/e (经济) 占用的逻辑资源最少，但性能最低。 平衡的性能和尺寸。NiosII/s 内核比 Nios II/s (标准) 第一代的Nios CPU更快，占用的资 32位软核处理器 源更少。 3.1 Nios II处理器结构 NiosII处理器核 clock