1、24.07.2020,1,本資料來源,24.07.2020,SOPC技術(shù)基礎(chǔ)教程 NIOS處理器體系結(jié)構(gòu),授課教師：孔慶臣,24.07.2020,3,NIOS處理器的特點(diǎn),1） NIOS處理器采用流水線技術(shù)、單指令流的32位通用RISC處理器 2） 提供全32位的指令集、數(shù)據(jù)總線和地址總線 3） 提供32個(gè)通用寄存器 4） 提供32個(gè)外部中斷源 5） 提供結(jié)果為32位的單指令32X32乘除法 6） 提供專用指令計(jì)算結(jié)果為64位和128位的乘法 7） 可以定制單精度浮點(diǎn)計(jì)算指令 8） 單指令桶形移位寄存器 9） 對(duì)各種片內(nèi)外設(shè)的訪問及與片外外設(shè)和存儲(chǔ)器的接口 10）硬件輔助的調(diào)試模塊，在IDE環(huán)

2、境下，可完成開始、停止、斷點(diǎn)、單步執(zhí)行、指令跟蹤等 基本調(diào)試和高級(jí)調(diào)試功能 11）基于GNU C/C+工具集和Eclipse IDE的軟件開發(fā)環(huán)境 12）ALTERA公司的SignalTap邏輯分析儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)指令、數(shù)據(jù)、FPGA設(shè)計(jì)中的邏輯信號(hào)進(jìn)行 實(shí)時(shí)分析 13）所有NISO處理器均兼容的指令系統(tǒng) 14）高達(dá)218DMIPS的性能,24.07.2020,4,NIOS處理器的體系結(jié)構(gòu),NIOS處理器是一種軟核處理器，可配置性是其最大特點(diǎn)。,Nios II,32位軟核處理器,Nios II/f (快速),Nios II/e (經(jīng)濟(jì)),Nios II/s (標(biāo)準(zhǔn)),平衡了邏輯資源占用和性能,24.

3、07.2020,5,NIOS處理器的體系結(jié)構(gòu),地址發(fā)生器, 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。,24.07.2020,43,NIOS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V6.0版本以前的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。,24.07.2020,44,NIOS處理器的運(yùn)行模式,Nios II 處理器