Введение

32-битная RISC CPU архитектура

V850 – это 32-битная RISC CPU архитектура, производимая компанией Renesas Electronics для встраиваемых микроконтроллеров. Она была разработана NEC в качестве замены семейства NEC V60 и представлена незадолго до того, как NEC продала свои разработки компании Renesas в начале 1990-х годов. Разработка архитектуры продолжается компанией Renesas по состоянию на 2018 год. Архитектура V850 является архитектурой загрузки/сохранения с 32 32-битными регистрами общего назначения. Она включает в себя сжатый набор инструкций, в котором наиболее часто используемые инструкции отображаются на 16-битные полуслова. Предназначенная для использования в системах с ультранизким энергопотреблением, таких как системы с потреблением 0,5 мВт/МИПС, V850 широко применяется в различных областях, включая приводы оптических дисков, жесткие диски, мобильные телефоны, автомобильную аудиоаппаратуру и инверторные компрессоры для кондиционеров. В настоящее время микроархитектуры ориентированы главным образом на высокую производительность и надежность, например, на механизм двойного резервирования с блокировкой для автомобильной промышленности; семейства V850 и RH850 широко используются в автомобилях. Микроконтроллеры V850/RH850 также широко применяются в автомобилях неяпонских марок, таких как Chevrolet, Chrysler, Dodge, Ford, Hyundai, Jeep, Kia, Opel, Range Rover, Renault и бренды Volkswagen Group.

Основная архитектура

Основа V810 и V850 имеет типичную архитектуру загрузки/хранения, основанную на регистрах общего назначения. Существует 32 32-битных регистра общего назначения. Регистр 0 (R0) жёстко зафиксирован как нулевой регистр и всегда содержит ноль. В V850 регистр R30 неявно используется инструкциями sld и sst. 16-битные инструкции загрузки/хранения короткого формата используют указатель элемента (ep), при этом режим адресации состоит из базового адресного регистра ep и смещений-операндов. В микроархитектурах V850E и более поздних, R3 неявно используется инструкциями PREPARE/DISPOSE, для создания стекового фрейма вызова и инструкциями размотки стека, в качестве указателя стека. Соглашения о вызовах компиляторов также используют R3 как указатель стека. Оригинальный V850 имеет простую 5-ступенчатую архитектуру конвейера с тактовой частотой в один цикл. Большинство часто используемых инструкций отображаются на 16-битные полуслова. Иными словами, 16-битной ширины внешней шины достаточно для непрерывной подачи инструкций без блокировки конвейера, что обеспечивает низкое энергопотребление на системной плате и подходит для мобильного оборудования. Эта концепция аналогична архитектурам наборов инструкций Renesas (ранее Hitachi) SH, ARM Thumb и MIPS16. Кроме того, набор инструкций тщательно реализован. Например, для выполнения вызова функции с инструкцией Jump and Link (переход и связь), инструкция IN в V810, обеспечивающая загрузку беззнаковых данных из памяти, отображённой в устройства ввода/вывода, была удалена из первых версий V850.

Операционные системы

V850 Операционные системы преимущественно являются операционными системами реального времени. Некоторые операционные системы требуют наличия блока защиты памяти (MPU) для четкого разделения задач (или потоков) в целях обеспечения надежности и безопасности. В таких случаях необходима микроархитектура v850e2v3 (Gen. 3) или более поздняя.

Автоматизированные рецензенты кода

Автоматизированный рецензент кода, или, иными словами, анализатор исходного кода, определяет степень завершенности написанного программного кода. Этот метод классифицируется как динамический и статический анализ кода.

Программисты Flash ROM

Поскольку семейство V850 разрабатывается как микроконтроллер на одном кристалле, каждый продукт интегрирует энергонезависимую память. На первом этапе это была однократно программируемая память или UV EPROM, но в V853, сериях V850/xxn и более поздних моделях она стала флэш-памятью.

Ганг-писатели (ганг-программисты)

Gang writer, или gang programmer, – это устаревшая терминология для программируемых записывающих устройств ROM, или программаторов. Название происходит от того, что устройство считывает двоичный код с одного чипа и одновременно записывает его на несколько других. Этот чип, с которого считывается информация, иногда называют главным (мастер) чипом. Для массового производства требуется специальная плата с набором разъемов, то есть "бандой". Как правило, вместо запрограммированного мастер-чипа, файл объектного кода можно скопировать с ПК через кабель для загрузки или с USB-накопителя. Большинство gang writer поддерживают файлы в формате ASCII, такие как Intel HEX и Motorola SREC, или файлы в двоичном формате, такие как ELF. Этот метод подходит для массового производства. TESSERA Technology Inc.: Stick GANG Writer.

Поставщики программных услуг

Поставщики услуг по программированию Flash ROM существуют в большинстве стран. Minato Holdings, Inc.

Minato Holdings, Inc. (на японском языке) — японская компания, которая начинала как поставщик автоматизированного оборудования для тестирования микросхем памяти LSIs. В настоящее время компания предоставляет услуги по программированию флэш-памяти для различных устройств, включая V850 и RH850, используя собственные многопозиционные программаторы и полностью автоматические устройства-манипуляторы.

Комиссии по оценке

Renesas: TK 850: Название создано под влиянием ностальгии по учебному комплекту TK 80, основанному на процессоре 8080.