Процессор Nios II

Процессор Nios II является целочисленным 32-битным процессором с RISC архитектурой, который может быть реализован в кристаллах FPGA фирмы Altera. Возможна реализация трёх версий процессора. Это экономная версия(/e), стандартная(/s), быстрая(/f). Представленная в описании процессорная система включает процессор Nios II/s стандартной версии. Возможности процессора вполне достаточны для использования созданной на его основе системы в лабораторных работах. Процессорная система «DE2-70 Media Computer» включает модуль аппаратной реализации арифметики с плавающей запятой, который описывается в разделе 3.4.7. Этот модуль понадобится для обработки мультимедийной информации.

Более подробное описание процессора Nios II содержится в части 4 настоящего учебного пособия. Также оно может быть найдено в руководстве [3], которое представлено в разделе University Program на сайте Altera.

Как показано на рис. 3.3, процессор Nios II может быть сброшен нажатием кнопки KEY0 на плате. Механизм сброса обсуждается в разделе 3.3. Все устройства ввода/вывода в процессорной системе доступны процессору как устройства, отображенные на память. Это означает, что они используют единое адресное пространство, разделяемое с оперативной памятью. Используемый устройствами диапазон адресов, приводится в следующих подразделах пособия.

Компоненты памяти

Процессорная система содержит три типа памяти: синхронную динамическую память (SDRAM), статическую память (SRAM) и память, реализованную на кристалле (On-chip memory).

SDRAM

Контроллер SDRAM обеспечивает интерфейс с 64-мб синхронной динамической памятью на плате, которая организована как 16M x 32 бита. Эта память доступна процессору с использованием операций чтения/записи слова (32 бита), полуслова (16 бит), или байта. Адресное пространство SDRAM имеет диапазон 0x00000000 - 0x03FFFFFF.

SRAM

Контроллер статической памяти SRAM обеспечивает 32-битный интерфейс с синхронной статической памятью на плате DE2-70. Кристалл статической памяти организован как 1M x 16 бит, но он доступен процессору с использованием слов (32 бит), полуслов (16 бит), байтов. Статическая память имеет адреса в диапазоне 0x8000000 - 0x081FFFFF.

Память, реализованная внутри кристалла

Процессорная система включает 8 кб памяти, реализуемой внутри кристалла Cyclone II. Эта память организована как 8K x 8 бит. Диапазон адресов от 0x9000000 до 0x9001FFF. Память используется как текстовый буфер для порта вывода видеоинформации, который описывается в разделе 3.4.2.2.