MicroBlaze 处理器架构

获奖的 MicroBlaze™ 软处理器是一个针对 Xilinx FPGA 系列进行了优化的 32 位哈佛 RISC 架构。基本的 MicroBlaze 架构包含32个通用寄存器、1个算法逻辑单元（AL）、1个移位器和2级中断。然后，就可以为这个基本设计配置更多的高级特性，如存储器管理单元（MMU）、桶形移位器、存储器管理/存储器保护单元、浮点单元（FPU）、高速缓存、异常处理、调试逻辑等。这种灵活性是的用户能够均衡目标应用所需的性能和软处理器的逻辑区域成本。

图1

MicroBlaze 嵌入式系统

可配置特性

• 内存管理单元（MMU）
  • Linux 2.6 支持的、带有虚拟存储器的全 MMU
  • MPU 模式为安全 RTOS 应用实现了区域保护
• 浮点单元
  • IEEE 754 兼容
  • 单精度
  • 详情请参照 MicroBlaze FPU
• 硬件异常支持
  • 不对齐访问
  • 非法指令
  • 数据总线误差
  • 指令总线误差
  • 除零
  • 浮点异常
• 快速单工链路协处理器接口
  • 直接访问用于实现硬件加速的通用寄存器
  • 专用32位输入端口多达8个
  • 专用32位输出端口多达8个
• 指令和数据高速缓存
  • 使用片上 block RAM 基元
  • 可配置尺寸：2kB - 64kB
  • 可配置微程序缓存（使用分布式 RAM）尺寸：64B - 1024B
  • 直接映射直写操作
  • 4或8条字高速缓存线
• 系统接口
  • 不同的 PLBv46、OPB、LMB 和 FSL 组合，用于实现灵活的系统设计
    • 片上外设总线（OPB），用于连接外设
    • 本地存储器总线（LMB），用于实现快速本地存储器访问
    • 快速单工链路（FSL），用于连接协处理器
• 桶形移位器
  • 1 个周期操作
• 硬件整数除法
  • 32 个周期操作
• 硬件乘法
  • 1 个周期操作
  • MUL64 操作
• 调试逻辑
  • 通过调试支持核实现的 JTAG 控制
  • 硬件断点多达8个
  • 读地址监测点多达4个
  • 写地址监测点多达4个
• 指令集扩展
  • 模式比较指令
  • 机器状态寄存器设置和清除
• 中断信号
  • 边缘或电平
  • 高/低态有效
• 提供可选处理器版本寄存器

详情请参照 MicroBlaze 处理器参考指南。