基于MicroBlaze的嵌入式系统设计
摘 要:当今时代,嵌入式系统已经无所不在,与人们的日常生活息息相关。嵌入式系统以微处理器为核心,以计算机技术为基础,其主要特征是实时性强。据统计,目前世界上微处理器每年生产总量的95%以上都是面向嵌入式系统应用,围绕Xilinx公司的MicroBlaze微处理器,对其体系结构、设计流程和相关开发工具一一做出介绍,并且通过一个简单的实例来说明以MicroBlaze处理器为内核的嵌入式系统的开发过程。
关键词:微处理器;EDK;SOPC;FPGA
1 MicroBlaze处理器结构MicroBlaze处理器是Xilinx公司针对嵌入式处理器开发应用推出的一种32位嵌入式处理器内核,他是一种软核结构,简单但灵活性强,在目标器件中可以进行任意配置。他采用RISC指令集、Harvard体系结构,该处理器有以下一些特征:
(1)32个32位通用寄存器和2个专用寄存器。
(2)32位指令系统,支持3个操作数和2种寻址方式。
(3)分离的32位指令和数据总线,符合IBM的OPB总线规范。
(4)通过本地存储器总线(LMB)直接访问片内块存储器(BRAM)。
(5)具有高速的指令和数据缓存(cache),三级流水线结构。
(6)具有硬件调试模块(MDM)。
(7)带8个输入/输出快速链路接口(FSL)。
说明:
DOPB 器件内部的外围设备数据接口总线,用于处理器与片内的设备进行数据交换。
DLMB 实现数据交换的本地块存储器总线,该总线为处理器内核与块存储器(BRAM)之间提供专用的高速数据交换通道。
IOPB 用于实现外部程序存储器的总线接口。当程序较大时,需要外接大容量的存储器,该总线提供读取指令的通道。
ILMB 用于取指令的本地存储器总线,该总线与器件内部的块存储器(BRAM)相连,实现高速的指令读取。
MFSL0..7 主设备数据接口,提供点对点的通信通道。
SFSL0..7 从设备数据接口,提供点对点的通信通道。
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关键词:微处理器;EDK;SOPC;FPGA
1 MicroBlaze处理器结构MicroBlaze处理器是Xilinx公司针对嵌入式处理器开发应用推出的一种32位嵌入式处理器内核,他是一种软核结构,简单但灵活性强,在目标器件中可以进行任意配置。他采用RISC指令集、Harvard体系结构,该处理器有以下一些特征:
(1)32个32位通用寄存器和2个专用寄存器。
(2)32位指令系统,支持3个操作数和2种寻址方式。
(3)分离的32位指令和数据总线,符合IBM的OPB总线规范。
(4)通过本地存储器总线(LMB)直接访问片内块存储器(BRAM)。
(5)具有高速的指令和数据缓存(cache),三级流水线结构。
(6)具有硬件调试模块(MDM)。
(7)带8个输入/输出快速链路接口(FSL)。
说明:
DOPB 器件内部的外围设备数据接口总线,用于处理器与片内的设备进行数据交换。
DLMB 实现数据交换的本地块存储器总线,该总线为处理器内核与块存储器(BRAM)之间提供专用的高速数据交换通道。
IOPB 用于实现外部程序存储器的总线接口。当程序较大时,需要外接大容量的存储器,该总线提供读取指令的通道。
ILMB 用于取指令的本地存储器总线,该总线与器件内部的块存储器(BRAM)相连,实现高速的指令读取。
MFSL0..7 主设备数据接口,提供点对点的通信通道。
SFSL0..7 从设备数据接口,提供点对点的通信通道。
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