手把手課堂：簡單MicroBlaze微控制器的理念

　　嵌入式微控制器對復雜程度各異的多種應用而言都很普遍。賽靈思 (Xilinx)自2000年以來始終致力于推出固化的（PowerPC® 405 和 PowerPC 440）以及基于構造 (MicroBlaze™) 的嵌入式微處理器。MicroBlaze 的顯著優(yōu)勢在于能滿足復雜應用的需求，有些情況下除了運行簡單的通用應用而外還能運行操作系統(tǒng)。

　　設計人員能夠在當前所有的賽靈思架構中實施 MicroBlaze 軟處理器，在不同產(chǎn)品系列間實現(xiàn)方便的轉換，獲得無與倫比的靈活性。但是，MicroBlaze系統(tǒng)設計不僅要在70多種參數(shù)中選擇，而且還要借助一系列功能強大的嵌入式工具，如果應用只需要簡單的微控制器，那么這種設計方法可能反倒不實用了。

　　但是，利用適當?shù)募夹g，用戶可以開發(fā)構造簡單的預配置MicroBlaze微控制器，并方便快捷地將其添加到任何FPGA設計中?？蓪⒖刂破鞯膶嵗苯蛹尤際DL。用戶能在標準的FPGA設計流程中直接使用，無需特殊的腳本或復雜的步驟。僅需三個文件即可啟動設計工作，包括兩個硬件實施文件和一個軟件定義文件。這種方法使工程師不用學習或者只需很少量的學習就能快速啟動FPGA嵌入式設計工作。

　　在ISE® 11.1中啟動MicroBlaze軟件開發(fā)工作，可使用獨立的軟件開發(fā)套件 (SDK) 進行C和C++應用的創(chuàng)建和調試，而無需全面的嵌入式開發(fā)套件(EDK)。

　　微控制器預配置了兩種選項，UART和調試。表1顯示了根據(jù)微控制器配置不同而給出的各種FPGA系列的尺寸估算值。此外，Virtex®器件使用了兩個Block RAM，而Spartan®器件使用四個Block RAM。對應用代碼進行調試后，用戶即可移除調試選項，以減小控制器的尺寸。例如，Spartan-6微控制器僅需要220個切片。

　　微控制器概覽

　　簡單MicroBlaze微控制器包含的組件有32位MicroBlaze處理器、8KB RAM/ROM、帶64KB尋址空間的32位用戶接口、中斷支持、可選UART以及可選的JTAG調試接口。圖1顯示了系統(tǒng)方框圖。

　　根據(jù)需要以及實施工具允許的范圍，時鐘輸入可高可低。有效高電平復位輸入與輸入時鐘內部同步。中斷輸入信號可提供中斷支持，微控制器提供服務時用中斷確認輸出進行確認。此外，簡單的地址映射用戶接口也同步于時鐘，支持用戶定制。圖2顯示了用戶接口的時序。可將字節(jié)啟用用于字節(jié)和半字事務處理。