定制指令 - Nios II嵌入式軟處理器提升系統(tǒng)性能方式詳解

　　方式2：定制指令

　　在Nios II 處理器指令集中加入定制指令來加速對(duì)時(shí)間要求較高的軟件算法。您可以在每一處理器內(nèi)核中加入256條定制指令，從而減少了數(shù)值計(jì)算、位操作以及其他復(fù)雜處理算法所需的時(shí)鐘周期數(shù)（參見圖2）。

　　定制指令支持Nios II設(shè)計(jì)人員將部分軟件代碼在硬件功能中實(shí)現(xiàn)，從而提升了系統(tǒng)性能。但是，定制指令是在處理器邊界內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，擴(kuò)展了CPU指令集以加速對(duì)時(shí)間要求較高的軟件。

　　利用Nios II處理器的可配置特性，設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒍ㄖ七壿嬛苯蛹傻剿阈g(shù)邏輯單元（ALU）中。通過定制指令，開發(fā)人員可以優(yōu)化實(shí)際應(yīng)用中的軟件內(nèi)循環(huán)，這些應(yīng)用包括數(shù)字信號(hào)處理（DSP）、數(shù)據(jù)包幀頭處理，以及計(jì)算量較大的應(yīng)用，將復(fù)雜的運(yùn)算序列縮減為在硬件中實(shí)現(xiàn)的一條指令。

　　使用定制指令，設(shè)計(jì)人員能夠優(yōu)化系統(tǒng)性能，其實(shí)現(xiàn)方式是傳統(tǒng)商用處理器所不具備的。Altera的SOPC Builder提供圖形用戶界面，開發(fā)人員可以利用它很方便的導(dǎo)入自己的硬件設(shè)計(jì)文件，開發(fā)定制指令，自動(dòng)集成到Nios II處理器中。

　　Nios II處理器定制指令提供：256條用戶定義的指令、固定和可變周期運(yùn)算、用戶邏輯導(dǎo)入向?qū)А和匯編語言軟件宏。

　　
圖 2. 定制指令邏輯

　　下載【  Nios II 定制指令用戶指南 （PDF） 】