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1、29.07.2020,1,本资料来源,29.07.2020,SOPC技术基础教程 NIOS处理器体系结构,授课教师：孔庆臣,29.07.2020,3,NIOS处理器的特点,1） NIOS处理器采用流水线技术、单指令流的32位通用RISC处理器 2） 提供全32位的指令集、数据总线和地址总线 3） 提供32个通用寄存器 4） 提供32个外部中断源 5） 提供结果为32位的单指令32X32乘除法 6） 提供专用指令计算结果为64位和128位的乘法 7） 可以定制单精度浮点计算指令 8） 单指令桶形移位寄存器 9） 对各种片内外设的访问及与片外外设和存储器的接口 10）硬件辅助的调试模块，在IDE环
2、境下，可完成开始、停止、断点、单步执行、指令跟踪等 基本调试和高级调试功能 11）基于GNU C/C+工具集和Eclipse IDE的软件开发环境 12）ALTERA公司的SignalTap逻辑分析仪，实现对指令、数据、FPGA设计中的逻辑信号进行 实时分析 13）所有NISO处理器均兼容的指令系统 14）高达218DMIPS的性能,29.07.2020,4,NIOS处理器的体系结构,NIOS处理器是一种软核处理器，可配置性是其最大特点。,Nios II,32位软核处理器,Nios II/f (快速),Nios II/e (经济),Nios II/s (标准),性能最高，占用逻辑资源最多,占用
3、逻辑资源最少，性能最低,平衡了逻辑资源占用和性能,29.07.2020,5,NIOS处理器的体系结构,地址发生器, 与CPU相连的各外设，各外设复位后的状态要具体参考各外设的手册； 用户指令逻辑在复位后的状态要参看用户指令逻辑的手册或说明。,29.07.2020,43,NIOS处理器的运行模式,Nios II处理器有3种运行模式： 用户模式(User Mode)； 超级用户模式(Supervisor Mode) ； 调试模式(Debug Mode) 。 通常系统程序代码运行在超级用户模式。在V6.0版本以前的Nios II 处理器都不支持用户模式，永远都运行在超级用户模式。,调试模式： 拥有最大的访问权限，可以无限制地访问所有的功能模块；,超级用户模式： 除了不能访问与调试有关的寄存器(bt、ba和bstatus)外，无其它访问限制；,用户模式： 是超级用户模式功能访问的一个子集，它不能访问控制寄存器和一些通用寄存器。,29.07.2020,44,NIOS处理器的运行模式,Nios II 处理器3种运行模式切换,Nios II处理器3种运行模式,29.07.2020,45,NIOS处理器的性能一览,
