KCPSM6 PicoBlaze的原理與應(yīng)用
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(2)新增屬性
KCPSM6新增了3個屬性，分別是hwbuild(與HWBULID指令配合使用，可用于定義軟件版本等功能)、interrupt_vector(定義中斷矢量，默認為0x3FF)和scratch_pad_memory_size(定義內(nèi)部暫存RAM大小，默認為64 B)。
(3)新增指令
KCPSM6指令集向下兼容KCPSM3的指令集，并新增了9條指令，分別是TESTCY、COMPARECY、REGBANK、STAR、OUTPUTK、JUMP@、CALL@、LO ADRETURN和HWBULID。新指令的擴展，極大地改善了KCPSM6的編程靈活性和代碼效率。例如，向端口0x01輸出0x5A，在KCPSM3中需執(zhí)行兩條指令：“LOAD s0，5A”和“OUPUT s0，01”。而在KCPSM6中，只需執(zhí)行“OUTPUTK 5A 01”即可。其他新增指令的詳細功能，見參考文獻。
2 KCPSM6開發(fā)與調(diào)試
KCPSM6的開發(fā)流程與KCPSM3基本相同。KCPSM6的開發(fā)流程如圖2所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/148050.htm
如圖2所示，用戶程序和ROM模塊經(jīng)編譯器KCPSM6 Assembler編譯后，生成包含程序代碼的ROM模塊。在頂層模塊中例化ROM模塊和KCPSM6模塊，然后綜合、實現(xiàn)并生成比特流下載到FPGA中。在程序調(diào)試過程中，經(jīng)常需要對用戶程序進行反復(fù)修改，如果采用常規(guī)的方法，則每次修改用戶程序，都要重新綜合、布局布線，生成新的比特文件，往往需要幾分鐘到十幾分鐘，耗時耗力，給調(diào)試帶來了極大不便。為此，與KCPSM3類似，Xilinx公司也為KCPSM6提供了JTAG Loader工具，而采用JTAG Loader進行調(diào)試則無需重新綜合、布局布線，通過JTAG接口直接修改PicoBlaze的程序BRAM，只需幾秒即可完成程序更新，大大加快了調(diào)試進度。
JTAG Loader的使用步驟如下：
①將代碼中的C_JTAG_LOADER_ENABLE屬性設(shè)為“1”。
②綜合、實現(xiàn)生成比特流并下載到FPGA中。
③將JTAG Loader．exe復(fù)制到當前工程目錄下。
④打開命令提示符，并切換到當前目錄，運行JTAGLoader(如果是64位操作系統(tǒng)則運行JTAG Loader64)，JTAG Loader自行識別目標FPGA，如果報錯顯示未知器件，則需要輸入其IR_Length參數(shù)，該參數(shù)可以在ISE安裝目錄下查到，如：C：＼Xilinx＼13．2＼ISE_DS＼ISE＼acecf＼data＼xccace．bsd文件中的attribute INSTRUCTION_LENGTH ofXCCACE：entity is 8，其他器件的查閱方法類似。
⑤修改用戶程序，并用kcpsm6．exe重新編譯程序。
⑥運行jtagloader—1 your_program．hex，即可實現(xiàn)一鍵更新程序。
另外，值得注意的是，使用JTAG Loader之前，必須正確設(shè)置系統(tǒng)的環(huán)境變量，具體方法是運行ISE安裝目錄下C：＼Xilinx＼1 3．2＼ISE_DS文件夾內(nèi)的settings32．bat批處理文件即可。
3 應(yīng)用實例
為了驗證KCPSM6的新增功能及JTAG Loader的使用方法，本文在FPGA開發(fā)板上實現(xiàn)了8位LED的控制。綜合結(jié)果顯示，本設(shè)計共占用了35個Slice和2個RAMB 16BWERs單元，僅占XC6SLX75T-3FGG676總Slice數(shù)和BRAM單元的1％。最后，將生成的比特流下載到開發(fā)板上進行驗證，LED能夠按預(yù)期要求閃爍。修改用戶程序，重新編譯后，能夠用JTAG Loader快速更新程序。
結(jié)語
本文簡要闡述了Xilinx公司最新推出的KCPSM6軟核的結(jié)構(gòu)及原理，并與KCPSM3進行了對比分析。介紹了KCPSM6的開發(fā)調(diào)試流程，并進行了實例驗證。本文對已有KCPSM3使用經(jīng)驗的設(shè)計者快速熟悉KCPSM6的應(yīng)用開發(fā)具有積極意義。
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