Altera推出Nios II系列軟核處理器
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自Altera于2000年推出第一代16位Nios處理器以來(lái)，已經(jīng)交付了13000多套Nios開(kāi)發(fā)套件，Nios成為最流行的軟核處理器。剛推出的Nios II系列采用全新的架構，比第一代Nios具有更高水平的效率和性能。和第一代相比，Nios II核平均占用不到50%的FPGA資源，而計算性能增長(cháng)了1倍。
Nios II系列包括3種產(chǎn)品，分別是：Nios II/f（快速）——最高的系統性能，中等FPGA使用量；Nios II/s（標準）——高性能，低FPGA使用量；Nios II/e(經(jīng)濟)——低性能，最低的FPGA使用量。這3種產(chǎn)品具有32位處理器的基本結構單元——32位指令大小，32位數據和地址路徑，32位通用寄存器和32個(gè)外部中斷源；使用同樣的指令集架構（ISA），100%二進(jìn)制代碼兼容，設計者可以根據系統需求的變化更改CPU，選擇滿(mǎn)足性能和成本的最佳方案，而不會(huì )影響已有的軟件投入。
特別是，Nios II系列支持使用專(zhuān)用指令。專(zhuān)用指令是用戶(hù)增加的硬件模塊，它增加了算術(shù)邏輯單元（ALU）。用戶(hù)能為系統中使用的每個(gè)Nios II處理器創(chuàng )建多達256個(gè)專(zhuān)用指令，這使得設計者能夠細致地調整系統硬件以滿(mǎn)足性能目標。專(zhuān)用指令邏輯和本身Nios II指令相同，能夠從多達兩個(gè)源寄存器取值，可選擇將結果寫(xiě)回目標寄存器。同時(shí)，Nios II系列支持60多個(gè)外設選項，開(kāi)發(fā)者能夠選擇合適的外設，獲得最合適的處理器、外設和接口組合，而不必支付根本不使用的硅片功能。
Nios II系列能夠滿(mǎn)足任何應用32位嵌入式微處理器的需要，客戶(hù)可以將第一代Nios處理器設計移植到某種Nios II處理器上，Altera將長(cháng)期支持現有FPGA系列上的第一代Nios處理器。另外，Altera提供了一鍵式移植選項，可以升級至Nios II系列。Nios II處理器也能夠在HardCopy器件中實(shí)現，Altera還為基于Nios II處理器的系統提供ASIC的移植方式。
Nios II處理器具有完善的軟件開(kāi)發(fā)套件，包括編譯器、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）、JTAG調試器、實(shí)時(shí)操作系統（RTOS）和TCP/IP協(xié)議棧。設計者能夠用Altera Quartus II開(kāi)發(fā)軟件中的SOPC Builder系統開(kāi)發(fā)工具很容易地創(chuàng )建專(zhuān)用的處理器系統，并能夠根據系統的需求添加Nios II處理器核的數量。
使用Nios II軟件開(kāi)發(fā)工具能夠為Nios II系統構建軟件，即一鍵式自動(dòng)生成適用于系統硬件的專(zhuān)用C/C++運行環(huán)境。Nios II集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）提供了許多軟件模板，簡(jiǎn)化了項目設置。此外，Nios II開(kāi)發(fā)套件包括兩個(gè)第三方實(shí)時(shí)操作系統（RTOS）——MicroC/OS-II(Micrium)，Nucleus Plus(ATI/Mentor)以及供網(wǎng)絡(luò )應用使用的TCP/IP協(xié)議棧。
長(cháng)期以來(lái)，Altera一直推行嵌入式處理器戰略的原因是，隨著(zhù)應用的ASIC開(kāi)發(fā)日益受到成本的困擾，OEM日漸轉向FPGA來(lái)構建自己的系統。這些系統中絕大多數需要一個(gè)處理器，而Altera正是為設計者提供了為FPGA優(yōu)化的靈活的嵌入式處理器方案，可以滿(mǎn)足16位和32位嵌入式處理器市場(chǎng)的需求。估計到2007年，該市場(chǎng)價(jià)值將到達110億美元。
在FPGA中使用軟核處理器比硬核的優(yōu)勢在于，硬核實(shí)現沒(méi)有靈活性，通常無(wú)法使用最新的技術(shù)。隨著(zhù)系統日益先進(jìn)，基于標準處理器的方案會(huì )被淘汰，而基于Nios II處理器的方案是基于HDL源碼構建的，能夠修改以滿(mǎn)足新的系統需求，避免了被淘汰的命運。將處理器實(shí)現為HDL的IP核，開(kāi)發(fā)者能夠完全定制CPU和外設，獲得恰好滿(mǎn)足需求的處理器?！?br/>
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