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发表于 2008-7-1 13:20:47

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Altera vs Xilinx之四 微处理器核特性(转)

转自:http://www.21ic.com/news/html/257/show27815.htm

Altera公司的NiOSⅡ微处理器软核和Xilinx公司的MicroBlaze微处理器软核都是32位哈佛结构的RISC处理器,数据和地址总线是分开的。两种处理器软核都包含有ALU算术逻辑单元、程序计数器、通用寄存器、指令Cache和数据Cache,以及可选的乘法器、除法器等硬件。这两个微处理器软核通常利用片上存储器与高速的系统总线连接,此外又有外设总线。由于是哈佛结构,所以系统总线和外设总线的数据和指令通道是分开的。下表给出了 NiOSⅡ与 MicroBlaze微处理器核特性的比较。

 

NiOS

MicroBlaze

 

 

总线

形式

Avalon Swich

(多种传输方式)

Avalon Chanel TCM

(指令/数据)

                FSL

  LMB总线

OPB总线

自动生成仲裁、地址译码、总线尺寸、等待状态和中断等

快速

标准

经济

指令

数据

指令

数据

4/4

4/0

0/0

可选

可选

可选

必备

流水

快速:6级;标准:5级;经济:无

             3

寻址

范围

Flash Other

Peripheral

SDRAM System

Memory

0x0~0x000400000400

000~800000

800000~1000000

>1000000

32位寻址

范围从x00000000~xFFFFFFFF

内部存储器限制

经济:2M4K

标准:2M4K+ Cache

快速:3M4K+ Cache

分配LMB的地址空间受BRAM数量限制

分配到OPB的每个例示于BRAM外设映射受限制

专用

地址

在“exception location”中编码所有的例外进程

复位(必须在闪存)、例外和断点

例外包括:硬件中断、软件例外

x00000000~ x00000018必为用户写

复位:0x00000000

中断:0x00000008

例外:0x00000010

寄存器

通用(16

R00x00000000

R1:汇编暂存

R2R3:返回值

R4R7:寄存器幅度

R8R15:保存调用

控制(16

R24et 例外暂存

R25bt 断点暂存

R26gp 全局指针

R27sp 堆栈指针

R28fp 帧头指针

R29ea 例外返址

R30ba 断点返址

R31ra 返回地址

专用

R00x00000000

R1:堆栈指针

R2R/O

R13R/W

R14:中断返址

R15:子程序返址

R16:诊断返址

R17:例外返址

R18:保留

易失

R3 R12

非易失

R19R31

 

程序计数器

  PC

主机状态寄存器

  MSR

 

软件工具

NiOSIDE

产生硬件抽象层(HAL)库包括:

器件驱动程序、初始化软件、文件系统、stdio stderr

GNU

交叉编译GCCmb-gccC转汇编

汇编器AS:汇编转目标码

链接器LD:目标码转可执行.elf

链接脚本linker script: 控制链接过程

诊断

无诊断+ 4级诊断

XMD/GNU Debugger-GDB

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