1、 毕业设计外文资料翻译 专 业： 电子信息工程 姓 名： 学 号： 100701113 外文出处： http:/ lit-nio2.jsp/nios II Processor Reference Handbook 附 件： 1.外文资料翻译译文； 2.外文原文。 指导教师评语： 签名： 年 月 日 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文 第二章 处理器架构 本章介绍了 Nios 的硬件结构，包括 Nios II 架构的所有单元功 能和 Nios II 处理器硬件实现的基本面。本章包含以下几个部分： “处理器实现” “注册文件” “算术逻辑单元” “复位和调试信号” “异常和中断控制器” “
2、内存和 I / O 组织” “ JTAG 调试模块” Nios II 架构描述的指令集架构（ ISA ） 。在 ISA 架构中需要一组用于指令功能单元的实现。 Nios II 的处理器核心是由 Nios II 指令集硬件设计和本文中所描述的功能单元来实现。该处理器核心不包括外围设备或外界逻辑连接。它仅包括 Nios II 体系结构所需实现电路。 Nios II 的架 构包括了以下功能： 注册文件 算术逻辑单元（ ALU ） 自定义逻辑接口指令 异常控制器 内部或外部中断控制器 指令总线 数据总线 内存管理单元（ MMU ） 存储器保护单元（ MPU ） 数据高速缓存存储器和指令 数据紧耦合存储
3、器接口和指令 JTAG 调试模块 处理器实现 Nios II 体系结构的功能单元由 Nios II 的基础指令集构成。然而，这并不表示任何单元功能都由硬件实施。 Nios II 的架构指令集的描述，并不是一个特定的硬件实现。一种单元功能可以由硬件来实现，仿真软件，或完全省 略。 Nios II 的实现是由特定的Nios II 的处理器核心来完成的。所有定义的指令集的实现可以参考的 Nios II 处理器参考手册的相关章节。各个执行情况如核心尺寸的减小或性能的提高都应达到特定的目标。这种 Nios II 的架构的灵活性允许不同的目标应用程序适应。 各个变量通常包含 3 种功能模式：本身包含的功能
4、、增加的功能、硬件或软件仿真实现。实例如下： 更多的功能，例如，微调性能，可以增加或降低指令高速缓冲存储器的量。更大的缓存增加大型程序的执行速度，而规模较小的缓存节省芯片内存。 包含的功能，例如，为了 降低成本，可以选择省略 JTAG 调试模块。这一功能可以节省逻辑芯片和存储器资源，但它消除了软件调试器对应用程序的调试能力。 硬件或软件仿真实现，例如，在控制应用程序很少进行复杂的运算，可以在仿真软件选择适合的除法指令来实现。硬件芯片卸下除法指令上，但会增加程序的操作执行时间。 有关 Nios II 内核支持的功能信息，请参考 Nios II 处理器参考手册的核心实施细则的篇章。关于用户想了解
5、Nios II 处理器参数的完整详细信息，请参阅 Nios II 处理器参考手册的实例篇章。 寄存器文件 Nios II 的架构支持一 个平面寄存器文件，包括 32 个 32 位通用整数寄存器，以及多达 32 个 32 位控制寄存器。该架构支持管理员和用户模式，可以使系统在运行应用错误程序时可以保护控制寄存器。 Nios II 处理器可以有一个或多个映射寄存器集。映射寄存器集是一套完整的 Nios II的通用寄存器。状态寄存器的 CRS 字段表示该寄存器为正在使用。一个指令通常访问一个通用寄存器。 映射寄存器组的一个典型功能是加速上下文切换。当映射寄存器运行时， Nios II处理器有两个特殊
6、的指令 rdprs 和 wrprs 来移动寄存器组之间的数据。映射寄存器由系统 内核操作，并是可见的应用程序代码。 Nios II 处理器最多可以有 63 映射寄存器集。 有关映射寄存器集实现和使用的详细信息，请参阅 Nios II 处理器“寄存器”的编程模型和“异常处理”参考手册。有关 rdprs 和 wrprs 指令的详细内容，请参阅 Nios II处理器指令集参考手册参考章节。 Nios II 的架构允许增加的浮点寄存器。 算术逻辑单元 Nios II 的 ALU 用来存储通用寄存器的数据。 ALU 将从一个或两个寄存器的输入和运算结果存回寄存器。 未实现的指令 有些 Nios II 处
7、理器内核实现不是由硬件 提供完整的 Nios II 指令集实现的。没有硬件支持的指令被称为未实现的指令。 该处理器产生异常时，它会发出一个未实现指令让你的异常处理程序可以调用，模拟在操作的例程软件。未实现指令不影响的程序员对程序的处理。想了解未实现指令的列表，请参阅 Nios II 处理器参考手册的“编程模型”实例章。 自定义指令 Nios II 的架构支持用户自定义指令。 Nios II 的 ALU 直接连接到自定义逻辑指令，使您能够实现在业务被访问和使用完全一样的原生指令的硬件。 欲了解更多信息，请参考 Nios II 用户指南的自定义指令 和 Nios II 处理器参考手册的自定义指令实例。 浮点指令 Nios II 的架构支持由 754-1985 标准库提供的单精度浮点指令。基本浮点自定义指令包括单精度浮点的加法，减法，乘法和除法，并且可有基本指令集进行相关运算。这些浮点指令由自定义指令实现。浮点参数编辑器在进行除法运算时允许省略浮点从而使
