Altera Nios II Custom Manuel d'utilisateur télécharger pdf (Page 3)

January 2011 Altera Corporation Nios II Custom Instruction User Guide

Contents

Chapter 1. Nios II Custom Instruction Overview

Custom Instruction Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–2

Implementing Custom Instruction Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–2

Implementing Custom Instruction Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–3

Custom Instruction Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–3

Combinational Custom Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–4

Multicycle Custom Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–5

Extended Custom Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–7

Internal Register File Custom Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–9

External Interface Custom Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–10

Chapter 2. Software Interface

Custom Instruction Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2–1

Built-in Functions and User-defined Macros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2–2

Custom Instruction Assembly Software Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2–3

Chapter 3. Implementing a Nios II Custom Instruction in SOPC Builder

Design Example: Cyclic Redundancy Check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–1

Implementing Custom Instruction Hardware in SOPC Builder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–1

Setting up the Design Environment for the Design Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–2

Opening the Component Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–2

Adding the HDL Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–2

Configuring the Custom Instruction Signal Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–3

Setting Up the Custom Instruction Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–3

Setting the Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–4

Saving and Adding the Custom Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–5

Generating the System and Compiling in the Quartus II Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–5

Accessing the Custom Instruction from Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–6

Using the User-defined Custom Instruction Macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–8

Chapter 4. Implementing a Nios II Custom Instruction in Qsys

Design Example: Cyclic Redundancy Check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–1

Implementing Custom Instruction Hardware in Qsys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–1

Setting up the Design Environment for the Design Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–2

Opening the Component Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–2

Adding the HDL Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–2

Configuring the Custom Instruction Signal Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–3

Setting Up the Custom Instruction Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–3

Setting the Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–4

Saving and Adding the Custom Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–5

Generating the System and Compiling in the Quartus II Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–5

Accessing the Custom Instruction from Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–5

Using the User-defined Custom Instruction Macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–8

Appendix A. Custom Instruction Templates

VHDL Custom Instruction Template . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A–2

Verilog HDL Custom Instruction Template Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A–3

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