Добавление процессора в систему

Следующим шагом в создании процессорной системы является добавление процессора. Для этого выберите в библиотеке IP ядро Processors/Nios II Processor, как показано на рис. 1.28. Затем надо настроить процессор. Для этого необходимо определить его параметры во вкладках Core Nios II, Caches and Memory Interfaces, Advanced Features, MMU and MPU settings, JTAG Debug Module, Custom Instruction.

Приведенное ниже описание вкладок отражает параметры процессора Nios II, используемого в процессорной системе «DE2-70 Media Computer», представленной в третьей части учебного пособия.

Рис. 1.28 – Выбор процессора Nios II из библиотеки

Во вкладке Core Nios II, приведенной нарис. 1.29, необходимо выбрать одну из трех конфигураций процессора: Nios II/e, Nios II/s или Nios II/f. Основные характеристики процессорных ядер представлены на вкладке. Более подробное их описание содержится в разделе 4 настоящего пособия. В этой же вкладке определяются векторы сброса и прерываний (адреса памяти, на которые передается управление в результате сброса или возникновения прерываний в процессорной системе), а также способы реализации умножения и деления.

Вкладка Caches and Memory Interfaces предназначена для определения параметров используемых КЭШа инструкций и КЭШа данных, а также интерфейсов со сильносвязанной памятью в процессорной системе. Фрагмент вкладки изображен на рис. 1.30.

Рис. 1.29 – Вкладка Core Nios II

Рис. 1.30 – Фрагмент вкладки Cache and Memory Interfaces

Во вкладке Advanced Features определяются дополнительные возможности процессора, такие как тип используемого контроллера прерываний, количество теневых регистров, особые исключения и прочее. Данная вкладка представлена на рис. 1.31.

Рис. 1.31 – Вкладка Advanced Features

Вкладка MMU and MPU settings предназначена для настройки модулей управления памятью и защиты памяти. Опции становятся активными при подключении соответствующих модулей во вкладке Core Nios II для процессора Nios II/f. Эти модули используются для организации виртуальной памяти, а также для выполнения защиты памяти. Следует заметить, что MMU и MPU подключаются, когда в приложении используется операционная система. Внешний вид вкладки представлен нарис. 1.32.

Параметры вкладки JTAG Debug Module настраивают модуль отладки процессорной системы Nios II. Определение параметров осуществляется выбором одного из уровней отладки. Чем выше уровень, тем больше возможностей отладки. В то же время, для реализации более высокого уровня отладки требуется большее количество ресурсов кристалла. Заполненная вкладка для процессора системы «DE2-70 Media Computer» представлена на рис. 1.33.

Вкладка Custom Instructions используется для подключения пользовательских инструкций к системе команд процессора. В левом списке данной вкладки находятся инструкции, готовые к подключению. Список справа содержит подключенные инструкции и их настройки. Нижняя часть вкладки содержит управляющие кнопки. Внешний вид вкладки заполненной для процессорной системы «DE2-70 Media Computer» представлен на

Рис. 1.32 – Вкладка MMU and MPU Settings

Рис. 1.33 – Вкладка настройки модуля отладки процессорной системы

рис. 1.34. Как видно из рисунка, к процессорной системе «DE2-70 Media Computer» подключены пользовательские инструкции fpoint с номерами 252-255 для реализации 4 арифметических операций над числами с плавающей запятой.

Рис. 1.34 – Вкладка Custom Instructions

Рис. 1.35 – Настройка процессора Nios II

Для создаваемой в примере процессорной системы, выбираем ядро Nios II/s, с аппаратным умножением и делением. Векторы сброса и исключений указываем на встроенную память onchip_memory2_0 со смещением 0x0 и 0x100, соответственно. Остальные параметры оставляем без изменений. Заполненное окно для рассматриваемого примера представлено на рис. 1.35.