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MicroBlaze

Micro Blaze ist ein Softcore-Prozessor von Xilinx hergestellt für den Einsatz in Xilinx FPGAs (Feldprogrammierbare Arrays). ein SoftcoreProzessor ist beschrieben in a Hardware- Beschreibungssprache (HDL), die sich im konfigurierbaren Logikteil der FPGAs befindet. 2001 wurde die erste Version von MicroBlaze veröffentlicht. Die aktuelle Version ist Version 5.

Beispiel-VHDL-Quellcode

Beispiel für VHDL-Code

Die Architektur

Die MicroBlaze-Architektur basiert auf einem 32-BitRISCArchitektur mit separatem Daten- und Adressbus. Es ähnelt der DLX-Architektur. Die Grundarchitektur besteht aus 32 Registern, a Arithmetik-Logikeinheit (ALU), Schieberegister und 2 Typen unterbrechen.Der letzte MicroBlaze besitzt eine 5 StufePipeline. Er schafft es auch, die meisten Anweisungen in einem einzigen Zyklus auszuführen. Sowohl die Anweisungen als auch die Dateneingabe sind 32Bits lange.

Performance

Die Leistung des MicroBlaze hängt stark von der verwendeten Konfiguration ab. Beide FPGA-Struktur als Weg von Implementierung eine Rolle spielen. Die neueste Version des MicroBlaze erreicht Geschwindigkeiten von bis zu 200MHz.Die korrekten Leistungsmessungen werden mit Hilfe der Trockenstein, ein Benchmark-Programm. Die Leistung wird in der Anzahl der Dhrystone-Anweisungen pro . ausgedrückt zweite. (DMIPS). Die Tabelle vergleicht die maximale MicroBlaze Dhrystone-Leistung für Virtex-5 und Spartan-3 FPGAs.

Vergleichstabelle

FPGAGröße
(LUTs)
Taktfrequenz
(MHz)
Drystone 2.1
(dMIPS)
Performance
(DMIPS/MHz)
Virtex-59602102401,15
Virtex-4 Pro17001601841,15
Spartan-31230100920,92

Software

Xilinx enthält eine begrenzte Menge an Software mit dem gesamten MicroBlaze-Entwicklungskit. Einschließlich der GNU-Compiler-Sammlung was es möglich macht Programmiersprache C Programme für diese Architektur zu schreiben.

Es ist per se nicht möglich, ein komplettes Betriebssystem auf einem MicroBlaze-Prozessor zu betreiben, mangels einer Speicherverwaltungseinheit. Es gibt jedoch einige Open SourceBetriebssysteme, die so modifiziert wurden, dass sie auf einem MicroBlaze laufen, wie z µClinux und KostenlosRTOS.

Peripherie

Der MicroBlaze verfügt über verschiedene Komponenten, mit denen unter anderem über Controller kommuniziert werden kann. Die folgenden Controller befinden sich in der Nähe des MicroBlaze

Der MicroBlaze kann auch mit dem EIN B (On-Chip Peripheral Bus) für breiten Zugriff auf verschiedene Module. Es kann auch über die kommunizieren LMB (Local Memory Bus) für den schnellen Zugriff auf den lokalen Speicher im FPGA.

Kompatibilität

MicroBlaze funktioniert nur auf den folgenden Xilinx-Komponenten

  • Virtex-5 LX
  • Virtex-5 FX
  • Virtex-5 SX
  • Virtex-4 FX
  • Virtex-4 LX
  • Virtex-4 SX
  • Virtex-II Pro
  • Virtex-II
  • Virtex-E
  • Spartan-3E
  • Spartan-3
  • Spartanisch-IIE
  • Spartan-II

Externe Links