Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
PicoBlaze - Xilinx компаниясының FPGA және CPLD өнімдерінде қолданылатын үш еркін жұмсақ процессорлық өзектер сериясының атауы. Олар 8 биттік RISC архитектурасына негізделген және Virtex 4 FPGA отбасында 100 MIPS жылдамдыққа жетуі мүмкін. Процессорлар 8 биттік адреске және көптеген шеткі құрылғыларға қол жеткізу үшін дерек портқа ие. Ядролардың лицензиясы оларды тегін пайдалануға мүмкіндік береді, бірақ тек Xilinx құрылғыларында, және олар әзірлеу құралдарымен бірге келеді. Үшінші тарап құралдары Mediatronix және басқалардан қол жетімді. Сондай-ақ PacoBlaze, ядролардың мінез-құлықтық және құрылғыға тәуелсіз іске асырылуы бар және BSD лицензиясы бойынша шығарылады. PauloBlaze - Apache лицензиясы бойынша ашық кодты VHDL іске асырылуы. PicoBlaze дизайны бастапқыда KCPSM деп аталды, ол "Constant ((K) Coded Programmable State Machine" (бұрынғы "Ken Chapman's PSM") дегенді білдіреді. Кен Чэпман микробасқарушыны ойлап тапқан және іске асырған Xilinx жүйелерінің дизайнері болды.
PicoBlaze is the designation of a series of three free soft processor cores from Xilinx for use in their FPGA and CPLD products. They are based on an 8 bit RISC architecture and can reach speeds up to 100 MIPS on the Virtex 4 FPGA's family. The processors have an 8 bit address and data port for access to a wide range of peripherals. The license of the cores allows their free use, albeit only on Xilinx devices, and they come with development tools. Third party tools are available from Mediatronix and others. Also PacoBlaze, a behavioral and device independent implementation of the cores exists and is released under the BSD License. The PauloBlaze is an open source VHDL implementation under the Apache License. The PicoBlaze design was originally named KCPSM which stands for "Constant(K) Coded Programmable State Machine" (formerly "Ken Chapman's PSM"). Ken Chapman was the Xilinx systems designer who devised and implemented the microcontroller.
Өнер көрсету
Барлық нұсқаулар екі сағат циклында орындалады, яғни негізгі нұсқаулар жиынтығының орындалуы детерминисттік болады. Тоқтату реакциясы бес сағат циклінен аспайды. Ресурстарды оңтайландыру үшін екі PicoBlaze өзегінің бірдей 1k x 18 нұсқау PROM бөлісуі мүмкін, бұл блоктың Xilinx FPGA-да қос портталған іске асырылуын пайдаланады.
All instructions execute in two clock cycles, making performance of the core instruction set deterministic. Interrupt response is not more than five clock cycles. As a resource optimization, it is possible for two PicoBlaze cores to share the same 1k x 18 instruction PROM, taking advantage of the dual ported implementation of this block on Xilinx FPGAs.
Сәулет жазбалары
Xilinx PicoBlaze-ді тек 96 FPGA кесіндісі қажет деп жазды. Кішігірім іске асыру көлемі, бір жағынан, нұсқауларды реттілік жағынан (бағдарлама санағышы, қоңырауды қайтару стегі, ілеспе стек сілтемесі және үзілісті қосу биті) орындау жағынан (ALU, тіркелім файлы, скретчпад RAM, Z / C күй биттері) біршама қатаң ажырату арқылы қол жеткізіледі. Есептеу жағынан реттілік жағына ағып жатқан жалғыз ақпарат нөлдер және шартты JUMP және CALL нұсқауларымен сыналғанда ALU күй биттерін алып жүреді. Есептелген секірулерді немесе функциялы сілтемелерді іске асыру мүмкін емес. Тек қана тізбектілік жағынан орындау жағына ағып жатқан ақпарат операндар өрістері: мақсатты регистр (4 бит), ALU опкоды (алты бит), ерікті бастапқы регистр (4 бит), ерікті 8 бит тікелей мән / порт адресі, ерікті 6 бит скретчпад адресі. Стекшаның көрсеткішін, 31 кіріс стегінің мазмұнын, үзілісті қосу битін немесе бағдарламалық жадының мазмұнын тексеру механизмі жоқ. Нұсқаулар тізбектілік жағында қосушы жоқ, сондықтан салыстырмалы тармақтар мен позицияға тәуелсіз код мүмкін емес. Барлық қоңыраулар мен қоңыраулар адрестері абсолютті. PicoBlaze C сияқты компиляцияланған тілдерде бағдарламалауға нашар сәйкес келеді. Функциялы сілтемелерді қолдаудың жоқтығынан басқа, стекке негізделген шақыру конвенциясын жеделдету үшін нұсқаулар немесе адрестеу режимдері жоқ. PicoBlaze үшін PUSH немесе POP-ты іске асыру үшін екі нұсқау және бағдарламалық қамтамасыз ету тағайындалған стек сілтемесінен туыстық адрестеуді іске асыру үшін екі нұсқау қажет. PicoBlaze қолмен оңтайландырылған тіркелімге негізделген қоңырау салуға жақсырақ сәйкес келеді. Бұл Forth сияқты деректер стегін пайдалануды болдырмайды, және PicoBlaze бұл тәсілге жақсы сәйкес келеді, егер 64 байттық скретчпад жады жеткілікті орынды ұсынса.
Xilinx documents the PicoBlaze as requiring just 96 FPGA slices. The small implementation size is achieved in part through a fairly rigid separation of the instruction sequencing side (program counter, call return stack, implied stack pointer, and interrupt enable bit) from the execution side (ALU, register file, scratchpad RAM, Z/C status bits). The only information which flows from the compute side to the sequencing side are the zero and carry ALU status bits, when tested by the conditional JUMP and CALL instructions. It is not possible to implement computed jumps or function pointers. The only information which flows from the sequencing side to the execution side are operand fields: destination register (4 bits), ALU opcode (six bits), optional source register (4 bits), optional 8 bit immediate value/port address, optional 6 bit scratchpad address. There is no mechanism to inspect the value of the stack pointer, the contents of the 31 entry stack, the interrupt enable bit, or the contents of program memory. The instruction sequencing side does not contain an adder, so relative branches and position independent code are not possible. All jump and call addresses are absolute. The PicoBlaze is poorly suited to programming in compiled languages such as C. In addition to the lack of support for function pointers, there are no instructions or addressing modes to expedite a stack based calling convention. For PicoBlaze it takes two instructions to implement PUSH or POP and two instructions to implement relative addressing off a software designated stack pointer. The PicoBlaze is better suited to a hand optimized register based calling convention. This does not preclude the use of a Forth like data stack, and in fact the PicoBlaze is well suited to this approach, if the 64 byte scratchpad memory offers sufficient space.